Konstrukční úpravy vtokového systému tlakové licí formy s možností zvýšení produktivity výroby nízkohmotnostních odlitků na báze silumínu

Bc. Vojtěch Pater

Diplomová práce

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a optimalizací vtokové soustavy pro vysokotlaké lití hliníkového odlitku. Hlavním cílem práce je návrh technologického řešení umožňujícího přechod ze čtyřnásobné na osminásobnou formu při současném zachování, popřípadě zlepšení kvality odlitků. V rámci práce byly navrženy tři varianty vtokového systému, které byly modelovány v CAD systému Autodesk Inventor a následně analyzovány pomocí numerických simulací v programu MAGMAsoft. Na základě výsledků simulací byly identifikovány kritické oblasti plnění a optimalizovány konstrukční i technologické parametry, zejména geometrie vtokových kanálů a parametry plnicího systému. Navržené řešení vedlo ke zvýšení stupně zaplnění licí komory na 63,06 % a ke stabilizaci proudění taveniny, což se projevilo snížením Reynoldsova čísla. Současně se podařilo udržet nízký podíl zachycených plynů v odlitku na úrovni 0,09 % při zachování výtěžnosti 30,53 %. Výsledkem práce je návrh technologického řešení, které umožňuje zvýšení výrobní kapacity při zachování požadované kvality odlitků a představuje potenciálně aplikovatelný přístup v průmyslové praxi.

Abstract:

This diploma thesis deals with the design and optimization of a gating system for high-pressure die casting of an aluminium casting. The main objective of the thesis is to develop a technological solution enabling the transition from a four-cavity to an eight-cavity mould while maintaining or improving the quality of the castings. Within the thesis, three variants of the gating system were designed, modelled in the CAD software Autodesk Inventor and subsequently analysed using numerical simulations in the MAGMASoft software. Based on the simulation results, critical areas of the filling process were identified and both design and technological parameters were optimized, particularly the geometry of the gating channels and the parameters of the filling system. The proposed solution led to an increase in the filling ratio of the shot sleeve to 63.06 % and to a stabilization of the melt flow, which was reflected in a reduction of the Reynolds number. At the same time, a low level of gas entrapment in the casting was maintained at 0.09% while preserving a yield of 30.53 %. The result of the thesis is a technological solution that enables an increase in production capacity while maintaining the required casting quality and represents a potentially applicable approach in industrial practice.

Klíčová slova

Vysokotlaké lití, tlaková licí forma, vtoková soustava, numerická simulace, hliníkové slitiny, High-pressure die casting, die casting mould, gating system, numerical simulation, aluminium alloys

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 7. 2026
• Vedoucí: Ing. Ján Majerník, PhD.
• Oponent: Ing. Šramhauser Karel, Ph.D.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Magisterský studijní program / obor:
Strojírenství / Strojírenství