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。
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(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。
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)。