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
這里有個矛盾,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)計冷卻系統(tǒng)時根據(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)。
在壓鑄生產(chǎn)過程中,高溫的金屬溶液被壓入模具型腔,通過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的熱量,同時又通過空間與壓鑄機散熱。一般情況下,吸收的熱量要大于這種自然的散熱量,因此,隨著壓鑄過程的進行,模溫會逐漸上升。若模具溫度過高,便會影響到鑄件質(zhì)量和模具壽命。為了進行正常的壓鑄生產(chǎn),必須維持模具溫度基本恒定。