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。
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)。
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)。
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。