我們在考慮壓鑄模具的設計和使用時,往往較多的是考慮如何生產出幾何形狀符合要求的鑄件。如果我們換一個觀測點,從傳熱學的觀點來看壓鑄機,把它看作是一個熱量交換器,一方面我們把熔融的金屬注入模具型腔內,在極短的時間內釋放出大量的熱量,促使模具的溫度提高;另一方面,模具通過傳導,輻射以及對流的方法其中包括我們對模具的噴及水冷吸收部分熱量,使模具溫度下降,經過一段時間,在二者的作用下在一溫度達到一個平衡點,這時模具的溫度就不上也不下降,這一個平衡點的溫度對穩(wěn)定生產是很重要。鑄造質量和生產率在很大程度上取決于模具熱控制能力,這已經被越來越多的壓鑄工作者所認識。
假設每一次壓射合金液帶給模具的熱量為Q0,在頂出鑄件時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,通過噴凃,對流和傳導給壓鑄機的熱量為Q4,那么我們可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
一個好的壓鑄冷卻設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;冷模具在初生產的幾模僅給沖頭通水,幾模以后應給澆口套和分流錐通少量的水,十模以后給內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,使之達到平衡溫度點。
點冷卻在和直道冷卻相比時,在相同冷卻面積時冷卻效率能大一倍,故更多的用于澆道,內澆口,鑄件厚大及突出部位的冷卻。點冷卻由于數(shù)量較多,為了拆裝模具方便應設置集水管以方便操作,排水用的集水管位置應高于模具,使模具內的冷卻水管經常注滿,把澆口套,分流錐和澆口部分的點冷卻水路設計成獨立而越來越受到重視。在有些不便使用水冷卻的型芯上,可以考慮設置熱管,因熱管的傳熱效果是模具鋼的十多倍,但由于采購上的困難還是很少采用。