我們?cè)诳紤]壓鑄模具的設(shè)計(jì)和使用時(shí),往往較多的是考慮如何生產(chǎn)出幾何形狀符合要求的鑄件。如果我們換一個(gè)觀測(cè)點(diǎn),從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看壓鑄機(jī),把它看作是一個(gè)熱量交換器,一方面我們把熔融的金屬注入模具型腔內(nèi),在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出大量的熱量,促使模具的溫度提高;另一方面,模具通過(guò)傳導(dǎo),輻射以及對(duì)流的方法其中包括我們對(duì)模具的噴及水冷吸收部分熱量,使模具溫度下降,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,在二者的作用下在一溫度達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn),這時(shí)模具的溫度就不上也不下降,這一個(gè)平衡點(diǎn)的溫度對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)是很重要。鑄造質(zhì)量和生產(chǎn)率在很大程度上取決于模具熱控制能力,這已經(jīng)被越來(lái)越多的壓鑄工作者所認(rèn)識(shí)。
假設(shè)每一次壓射合金液帶給模具的熱量為Q0,在頂出鑄件時(shí)由鑄件帶走的熱量為Q1,積蓄到模具上的熱量為Q2,冷卻水帶走的熱量為Q3,通過(guò)噴凃,對(duì)流和傳導(dǎo)給壓鑄機(jī)的熱量為Q4,那么我們可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
在考慮對(duì)模具進(jìn)行熱平衡時(shí),先要確定這個(gè)平衡點(diǎn)的溫度是多少才是合理,由于模具各個(gè)部位存在溫度梯度,而且在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)溫度也是變化的,為了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方便,可以把取出鑄件時(shí)型腔附近的模具表面溫度來(lái)作為平衡點(diǎn)的溫度(以幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)的平均溫度),考慮到鑄件壁厚的差別,這個(gè)平衡點(diǎn)應(yīng)該控制在合金澆注溫度的40%—50%的范圍內(nèi)。
塑膠注塑產(chǎn)品冷卻時(shí)間,一般是指塑料熔體自充滿注塑模具型腔起到可以開(kāi)模取出制件時(shí)止的這一段時(shí)間。可以開(kāi)模取出制件的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)常以此制件已經(jīng)充份固化,具有一定強(qiáng)度與剛性為限,于開(kāi)模頂出時(shí)不至于變形開(kāi)裂。
目前,一般下列列三種標(biāo)準(zhǔn)作為冷卻時(shí)間參考依據(jù):
1、塑膠注塑產(chǎn)品壁很薄部位中心層的溫度,冷卻到該塑料的熱變形溫度下列所需要的時(shí)間;
2、塑膠注塑產(chǎn)品斷面之內(nèi)的平均溫度,冷卻到規(guī)定制品的出模溫度所要的時(shí)間;
3、結(jié)晶性塑料成型件壁的很薄部分中心層溫度,冷卻到其熔點(diǎn)下列所需要的時(shí)間,或是達(dá)到規(guī)定的結(jié)晶化百分比所需的時(shí)間。