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結構簡單,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。
我們在考慮壓鑄模具的設計和使用時,往往較多的是考慮如何生產(chǎn)出幾何形狀符合要求的鑄件。如果我們換一個觀測點,從傳熱學的觀點來看壓鑄機,把它看作是一個熱量交換器,一方面我們把熔融的金屬注入模具型腔內(nèi),在極短的時間內(nèi)釋放出大量的熱量,促使模具的溫度提高;另一方面,模具通過傳導,輻射以及對流的方法其中包括我們對模具的噴及水冷吸收部分熱量,使模具溫度下降,經(jīng)過一段時間,在二者的作用下在一溫度達到一個平衡點,這時模具的溫度就不上也不下降,這一個平衡點的溫度對穩(wěn)定生產(chǎn)是很重要。鑄造質(zhì)量和生產(chǎn)率在很大程度上取決于模具熱控制能力,這已經(jīng)被越來越多的壓鑄工作者所認識。
以使用ZL102合金生產(chǎn)鑄件為例,設定其澆注溫度為6500C,那么模具的溫度根據(jù)鑄件的壁厚應控制在2600C到3250C內(nèi),如是薄壁零件應控制在上限,厚壁零件控制在下限,模溫低于2600C時,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。
一個好的壓鑄冷卻設計方案還需要正確的使用方法才能有效果,推薦的冷卻水的使用方法順序開啟,逐步到位,具體操作如下;冷模具在初生產(chǎn)的幾模僅給沖頭通水,幾模以后應給澆口套和分流錐通少量的水,十模以后給內(nèi)澆口附近的水管或點冷卻通水并加大澆口套和分流錐的水量,之后逐步打開鑄件的遠端冷卻水管,并根據(jù)出水口的水溫上逐步加大冷卻水量,使之達到平衡溫度點。