在压铸生产过程中,高温的金属溶液被压入模具型腔,通过与模具的热交换冷却成形,压铸模要吸收高温金属溶液带来的热量,同时又通过空间与压铸机散热。一般情况下,吸收的热量要大于这种自然的散热量,因此,随着压铸过程的进行,模温会逐渐上升。若模具温度过高,便会影响到铸件质量和模具寿命。为了进行正常的压铸生产,必须维持模具温度基本恒定。
目前冷却管的使用方式有以下几种:定点冷却式、直线冷却式和循环回路冷却式等。一般来说,铸件入口,分流锥,抽芯以及局部壁厚较厚的部位采用定点式冷却,对整个模具的冷却,则多采用直线式和循环式冷却。对于模具上的芯针部位,理想的冷却方式就是使用基于高压循环水的定点冷却式方法。这种基于高压循环水的定点冷却工艺的优点在于: ①结构简单,冷却效果好,加工成本低,加工维修方便。 ②在试模后调整温度梯度时极为有效,可随时增添及位置调整。 ③可有效控制冷却点距模具型腔表面的距离,从而有效控制模温。
假设每一次压射合金液带给模具的热量为Q0,在顶出铸件时由铸件带走的热量为Q1,积蓄到模具上的热量为Q2,冷却水带走的热量为Q3,通过喷凃,对流和传导给压铸机的热量为Q4,那么我们可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
根据粗略的计算和经验对冷却水管的设置也能满足一般模具的要求,可按下面的方法进行:对于一次浇注合金总量(含浇排系统,下同)在150克以下时,可只对浇口和分流锥进行冷却;一次绕注合金总量在150克—250克时,除了浇口套和分流锥进行冷却外应在动定模的浇口附近各设置一个1/4”的冷却道或2个点冷却;一次浇注合金总量在250克—500克时,应在动定模产品靠近内浇口附近再增加一个1/4”的冷却道或2—3个点冷却;大于500克时,再相应增加冷却水道或改变冷却水道的形状,把直道变成“L”形或“U”形,把管径改为3/8“从而增加冷却面积。对于模具上较大的滑块和大于25mm受热较大的型芯也应设置直道冷却或点冷却。冷却管离型腔或浇道的距离一般在20-32mm,在分流锥和内浇口处热量集中处可近一点,但小也要大于冷却管的直径。