在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中,高溫的金屬溶液被壓入模具型腔,通過(guò)與模具的熱交換冷卻成形,壓鑄模要吸收高溫金屬溶液帶來(lái)的熱量,同時(shí)又通過(guò)空間與壓鑄機(jī)散熱。一般情況下,吸收的熱量要大于這種自然的散熱量,因此,隨著壓鑄過(guò)程的進(jìn)行,模溫會(huì)逐漸上升。若模具溫度過(guò)高,便會(huì)影響到鑄件質(zhì)量和模具壽命。為了進(jìn)行正常的壓鑄生產(chǎn),必須維持模具溫度基本恒定。
目前冷卻管的使用方式有以下幾種:定點(diǎn)冷卻式、直線冷卻式和循環(huán)回路冷卻式等。一般來(lái)說(shuō),鑄件入口,分流錐,抽芯以及局部壁厚較厚的部位采用定點(diǎn)式冷卻,對(duì)整個(gè)模具的冷卻,則多采用直線式和循環(huán)式冷卻。對(duì)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(diǎn)冷卻式方法。這種基于高壓循環(huán)水的定點(diǎn)冷卻工藝的優(yōu)點(diǎn)在于: ①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,冷卻效果好,加工成本低,加工維修方便。 ②在試模后調(diào)整溫度梯度時(shí)極為有效,可隨時(shí)增添及位置調(diào)整。 ③可有效控制冷卻點(diǎn)距模具型腔表面的距離,從而有效控制模溫。
由此我們可以根據(jù)需要的水道的總面積求出保持熱平衡時(shí)冷卻水管的數(shù)量,長(zhǎng)度和直徑。但是這種計(jì)算是很繁瑣的,在當(dāng)前使用的各種CAE軟件中,都已經(jīng)能很好的對(duì)模具的熱平衡模擬和計(jì)算,能夠幫助設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確的確定冷卻水管的位置和數(shù)量,這已經(jīng)成為今后模具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。但要想使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬,則必需先對(duì)鑄件和模具建立數(shù)學(xué)模型才能進(jìn)行。
這對(duì)國(guó)內(nèi)一般的模具生產(chǎn)工廠來(lái)說(shuō)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。