1988 Fiscal Year Annual Research Report
ダイカスト法におけるインジェクション時の溶湯流動の解明およびその制御
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61550511
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
野村 宏之 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (60023272)
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| Keywords | ダイカスト / 湯流れ解析 / 数値流体力学 / 容器内流れ / 流れシミュレーション |
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| Research Abstract |
今年度は、キャビティとして壁面に邪魔板(2ケ又は1ケ)を有するものを用い、水射出モデル実験と流れシミュレーションを行った。すなわち320×115×6mmの直方体キャビティ内に30×45mmの邪魔板があり、周囲に合計14ケのベントが取付けられて、その開閉により条件を変えた。得られた結果を以下に箇条書きすると、
(1)ベント条件、邪魔板配置、射出速度の条件を変えて実験を行った。それぞれの場合の流れパターン、流れ到達時間、未充てん領域、流れ境界領域など調査を行った。本研究範囲内では上記条件変化によりマクロ的流れ挙動はあまり変化しなかった。
(2)実際のダイカストにおいて欠陥の生成と大きな関連を有する、未充てん領域や流れ境界部(湯境い)の規模や発生頻度にベント条件が影響を及ぼすことがわかった。邪魔板が2ケの場合にその影響が現われやすく、約45%のベント/ゲート断面積で未充てん領域や流れ境界部が少くなることがわかった。すなわち最適なベント面積、配置が存在する。
(3)油点法による可視化、高速度カメラによる流れ挙動の観察を行い、実際で問題となる流れフロントライン、最終充てん部についての情報が得られた。
(4)ナビエ・ストークス式を基礎として、SMAC法を用いた数値シミュレーションを行い、キャビティ内流動挙動の予測を試みた。二次元の取扱により、自由表面(フロントライン)にマーカー粒子を配置し、流速値、流体圧力などを求めた。得られた結果より実験値と、流れ到達時間、充てん順序、未充てん領域などを比較し、良好な対応が得られた。更にベント条件、射出速度などによる充てん様式の差異も本数式モデルを用いて予測できると考えられ、ダイカスト湯流れ最適化へのアプローチを示すことができた。
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