以使用ZL102合金生產鑄件為例,設定其澆注溫度為6500C,那么模具的溫度根據鑄件的壁厚應控制在2600C到3250C內,如是薄壁零件應控制在上限,厚壁零件控制在下限,模溫低于2600C時,易產生夾渣,冷隔,縮裂等鑄造缺陷,模溫超過3250C,合金的冷凝速度將變慢,鑄件容易產生縮孔,氣孔和粘模的現象。
目前冷卻管的使用方式有以下幾種:定點冷卻式、直線冷卻式和循環(huán)回路冷卻式等。一般來說,鑄件入口,分流錐,抽芯以及局部壁厚較厚的部位采用定點式冷卻,對整個模具的冷卻,則多采用直線式和循環(huán)式冷卻。對于模具上的芯針部位,理想的冷卻方式就是使用基于高壓循環(huán)水的定點冷卻式方法。這種基于高壓循環(huán)水的定點冷卻工藝的優(yōu)點在于: ①結構簡單,冷卻效果好,加工成本低,加工維修方便。 ②在試模后調整溫度梯度時極為有效,可隨時增添及位置調整。 ③可有效控制冷卻點距模具型腔表面的距離,從而有效控制模溫。
這里有個矛盾,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,這就需要在設計冷卻系統(tǒng)時根據鑄件的形狀,各部位的要求和生產周期來綜合考慮。
在考慮對模具進行熱平衡時,先要確定這個平衡點的溫度是多少才是合理,由于模具各個部位存在溫度梯度,而且在一個循環(huán)周期內溫度也是變化的,為了現場測量的方便,可以把取出鑄件時型腔附近的模具表面溫度來作為平衡點的溫度(以幾個測量點的平均溫度),考慮到鑄件壁厚的差別,這個平衡點應該控制在合金澆注溫度的40%—50%的范圍內。