目前壓鑄模通水冷卻多采用直接將冷卻水接入模具內(nèi)部,與模具進(jìn)行熱交換。其中國(guó)外壓鑄企業(yè)對(duì)于大型復(fù)雜壓鑄模多采用專門的冷水機(jī)進(jìn)行冷卻,溫控精度高,而國(guó)內(nèi)一般直接利用自來(lái)水冷卻,因此模具溫度控制的精度很差。雖然模具直接水冷卻效果很好,但是由于水直接和模具接觸形成熱交換,對(duì)模具有很大的熱沖擊,模具內(nèi)部非常容易形成細(xì)小的微裂紋,如微裂紋貫穿到模具表面,則影響到鑄件質(zhì)量和模具壽命。
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(shí),易產(chǎn)生夾渣,冷隔,縮裂等鑄造缺陷,模溫超過(guò)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。
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)。
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。