這里有個(gè)矛盾,因薄壁鑄件需要模具溫度較高些,而鑄件由于薄壁金屬液具有的熱量很少,難以保持較高的模溫,相反厚壁鑄件希望模溫低,由于鑄件壁厚熱量大而難以保持較低的模溫,這就需要在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)根據(jù)鑄件的形狀,各部位的要求和生產(chǎn)周期來綜合考慮。
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(gè)隔熱層,因而會(huì)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。
這對(duì)國內(nèi)一般的模具生產(chǎn)工廠來說由于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡管已經(jīng)使用了CAD,但還是停留在二維設(shè)計(jì)階段,加之模具生產(chǎn)周期緊,人員素質(zhì)等原因,目前還很難做到使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)模擬。同時(shí)由于壓鑄生產(chǎn)中的很多不確定因素,如冷卻水溫,水壓的變動(dòng),噴涂時(shí)間的隨意性,冷卻水管的設(shè)計(jì)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的份量還很重要。
在設(shè)置模具冷卻系統(tǒng)時(shí),首先要考慮模具總體的熱平衡,如何確定模具總體的熱平衡,我們可以用傳熱學(xué)的公式進(jìn)行計(jì)算:
Q0=mC(T1-T2)
其中m—為單位時(shí)間內(nèi)注入模具的合金總質(zhì)量(含澆排系統(tǒng)的質(zhì)量)
C—為合金的熱容量
T1,T2—為合金澆入時(shí)和開模時(shí)的溫度