目前冷卻管的使用方式有以下幾種:定點冷卻式、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式冷卻,對整個模具的冷卻,則多采用直線式和循環(huán)式冷卻。對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)水的定點冷卻式方法。這種基于高壓循環(huán)水的定點冷卻工藝的優(yōu)點在于: ①結(jié)構(gòu)簡單,冷卻效果好,加工成本低,加工維修方便。 ②在試模后調(diào)整溫度梯度時極為有效,可隨時增添及位置調(diào)整。 ③可有效控制冷卻點距模具型腔表面的距離,從而有效控制模溫。
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,通過噴凃,對流和傳導(dǎo)給壓鑄機的熱量為Q4,那么我們可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
點冷卻在和直道冷卻相比時,在相同冷卻面積時冷卻效率能大一倍,故更多的用于澆道,內(nèi)澆口,鑄件厚大及突出部位的冷卻。點冷卻由于數(shù)量較多,為了拆裝模具方便應(yīng)設(shè)置集水管以方便操作,排水用的集水管位置應(yīng)高于模具,使模具內(nèi)的冷卻水管經(jīng)常注滿,把澆口套,分流錐和澆口部分的點冷卻水路設(shè)計成獨立而越來越受到重視。在有些不便使用水冷卻的型芯上,可以考慮設(shè)置熱管,因熱管的傳熱效果是模具鋼的十多倍,但由于采購上的困難還是很少采用。
在考慮對模具進行熱平衡時,先要確定這個平衡點的溫度是多少才是合理,由于模具各個部位存在溫度梯度,而且在一個循環(huán)周期內(nèi)溫度也是變化的,為了現(xiàn)場測量的方便,可以把取出鑄件時型腔附近的模具表面溫度來作為平衡點的溫度(以幾個測量點的平均溫度),考慮到鑄件壁厚的差別,這個平衡點應(yīng)該控制在合金澆注溫度的40%—50%的范圍內(nèi)。