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。
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。
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)計盡管已經(jīng)使用了CAD,但還是停留在二維設(shè)計階段,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算機進(jìn)行冷系統(tǒng)設(shè)計模擬。同時由于壓鑄生產(chǎn)中的很多不確定因素,如冷卻水溫,水壓的變動,噴涂時間的隨意性,冷卻水管的設(shè)計依據(jù)經(jīng)驗的份量還很重要。
根據(jù)粗略的計算和經(jīng)驗對冷卻水管的設(shè)置也能滿足一般模具的要求,可按下面的方法進(jìn)行:對于一次澆注合金總量(含澆排系統(tǒng),下同)在150克以下時,可只對澆口和分流錐進(jìn)行冷卻;一次繞注合金總量在150克—250克時,除了澆口套和分流錐進(jìn)行冷卻外應(yīng)在動定模的澆口附近各設(shè)置一個1/4”的冷卻道或2個點冷卻;一次澆注合金總量在250克—500克時,應(yīng)在動定模產(chǎn)品靠近內(nèi)澆口附近再增加一個1/4”的冷卻道或2—3個點冷卻;大于500克時,再相應(yīng)增加冷卻水道或改變冷卻水道的形狀,把直道變成“L”形或“U”形,把管徑改為3/8“從而增加冷卻面積。對于模具上較大的滑塊和大于25mm受熱較大的型芯也應(yīng)設(shè)置直道冷卻或點冷卻。冷卻管離型腔或澆道的距離一般在20-32mm,在分流錐和內(nèi)澆口處熱量集中處可近一點,但小也要大于冷卻管的直徑。