若采用鑲嵌冷卻水管的方法,雖然避免了水與模具的直接接觸,但由于冷卻水管與模具之間總是存在縫隙,該縫隙中的空氣相當(dāng)于形成一個隔熱層,因而會嚴(yán)重影響熱量的傳遞,導(dǎo)致冷卻效果很差。這也是目前為什么在壓鑄模中大都采用直接水冷卻的主要原因。
以使用ZL102合金生產(chǎn)鑄件為例,設(shè)定其澆注溫度為6500C,那么模具的溫度根據(jù)鑄件的壁厚應(yīng)控制在2600C到3250C內(nèi),如是薄壁零件應(yīng)控制在上限,厚壁零件控制在下限,模溫低于2600C時,易產(chǎn)生夾渣,冷隔,縮裂等鑄造缺陷,模溫超過3250C,合金的冷凝速度將變慢,鑄件容易產(chǎn)生縮孔,氣孔和粘模的現(xiàn)象。
由此我們可以根據(jù)需要的水道的總面積求出保持熱平衡時冷卻水管的數(shù)量,長度和直徑。但是這種計算是很繁瑣的,在當(dāng)前使用的各種CAE軟件中,都已經(jīng)能很好的對模具的熱平衡模擬和計算,能夠幫助設(shè)計者準(zhǔn)確的確定冷卻水管的位置和數(shù)量,這已經(jīng)成為今后模具設(shè)計的發(fā)展方向。但要想使用計算機進行模擬,則必需先對鑄件和模具建立數(shù)學(xué)模型才能進行。
一個好的壓鑄冷卻設(shè)計方案還需要正確的使用方法才能有效果,推薦的冷卻水的使用方法順序開啟,逐步到位,具體操作如下;冷模具在初生產(chǎn)的幾模僅給沖頭通水,幾模以后應(yīng)給澆口套和分流錐通少量的水,十模以后給內(nèi)澆口附近的水管或點冷卻通水并加大澆口套和分流錐的水量,之后逐步打開鑄件的遠(yuǎn)端冷卻水管,并根據(jù)出水口的水溫上逐步加大冷卻水量,使之達(dá)到平衡溫度點。