假設(shè)每一次壓射合金液帶給模具的熱量為Q0,在頂出鑄件時(shí)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(guò)噴凃,對(duì)流和傳導(dǎo)給壓鑄機(jī)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
這里有個(gè)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(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)根據(jù)鑄件的形狀,各部位的要求和生產(chǎn)周期來(lái)綜合考慮。
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)。
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。