目前壓鑄模通水冷卻多采用直接將冷卻水接入模具內(nèi)部,與模具進(jìn)行熱交換。其中國外壓鑄企業(yè)對于大型復(fù)雜壓鑄模多采用專門的冷水機(jī)進(jìn)行冷卻,溫控精度高,而國內(nèi)一般直接利用自來水冷卻,因此模具溫度控制的精度很差。雖然模具直接水冷卻效果很好,但是由于水直接和模具接觸形成熱交換,對模具有很大的熱沖擊,模具內(nèi)部非常容易形成細(xì)小的微裂紋,如微裂紋貫穿到模具表面,則影響到鑄件質(zhì)量和模具壽命。
我們在考慮壓鑄模具的設(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)觀測點(diǎn),從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)來看壓鑄機(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,模具通過傳導(dǎo),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(jīng)過一段時(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)被越來越多的壓鑄工作者所認(rèn)識。
這對國內(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,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。
通常采用的冷卻方法有:延長壓鑄周期、噴涂脫模劑或冷卻劑或在模具中開冷卻水道通過冷卻水進(jìn)行冷卻。延長壓鑄周期會造成生產(chǎn)效率的降低,噴涂脫模劑或冷卻劑效果有限,因此采用通水冷卻便成為模具冷卻的主要方法。