壓鑄模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2014-09-11
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模具溫度是影響壓鑄件質(zhì)量的一個(gè)重要因素,但在生產(chǎn)過(guò)程中往往未得到嚴(yán)格的控制。大多數(shù)形狀簡(jiǎn)單、成型工藝性好的壓鑄件對(duì)模具溫度控制要求不高,模具溫度在較大區(qū)間內(nèi)變動(dòng)仍能生產(chǎn)出合格的壓鑄件。而生產(chǎn)形狀復(fù)雜、質(zhì)量要求高的壓鑄件時(shí),則對(duì)模具溫度有嚴(yán)格的要求,只有把模具溫度控制在一個(gè)狹窄的溫度區(qū)間內(nèi),才能生產(chǎn)出合格的壓鑄件。因此,必須嚴(yán)格控制模具溫度。
在一兩個(gè)壓鑄循環(huán)中,模具型腔的溫度要發(fā)生很大的變化。鋁合金壓鑄時(shí),模具型腔溫度上下波動(dòng)可達(dá)300度左右。
使模具升溫的熱源,一是由金屬液帶入的熱量:二是金屬液充填型腔時(shí)消耗的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換變成熱能。模具在得到熱量的同時(shí)也向周圍空間散發(fā)熱量,在模具表面噴涂的脫模劑揮發(fā)時(shí)也帶走部分熱量。如果在單位時(shí)間內(nèi)模具吸收的熱量與散發(fā)的熱量相等而達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài),則稱為模具的熱平衡。模具的溫度控制就是要把壓鑄模具在熱平衡時(shí)的溫度控制在模具的最佳溫度區(qū)間內(nèi)。
壓鑄生產(chǎn)中模具的溫度由加熱系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制盒調(diào)節(jié)。
加熱系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)的主要作用:使壓鑄模達(dá)到較好的熱平衡狀態(tài)和改善壓鑄件順序凝固條件:提高壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量:穩(wěn)定壓鑄件的尺寸精度:提高壓鑄生產(chǎn)的效率:降低模具熱交應(yīng)變力,提高壓鑄模使用壽命。
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)
壓鑄過(guò)程中,金屬液在壓鑄模中凝固并冷卻到頂出溫度,釋放的熱量被模具吸收,同時(shí)模具通過(guò)輻射、導(dǎo)熱和對(duì)流,將熱量傳出,在模具分型面上噴涂的分型劑揮發(fā)時(shí)也帶走部分熱量。
正常生產(chǎn)過(guò)程中傳人模具的熱量和從模具其中傳出的熱量應(yīng)達(dá)到平衡。在高效生產(chǎn)及大型厚壁鑄件壓鑄時(shí),往往要用強(qiáng)制冷卻來(lái)保持模具的熱平衡。合理地設(shè)汁冷卻系統(tǒng)對(duì)提高壓鑄生產(chǎn)效率,改善鑄件質(zhì)量及廷長(zhǎng)模具使用壽命是十分重要的。棋具冷卻方法有:
1)水冷 水冷是在模具內(nèi)設(shè)置冷卻水通道,使冷卻水通人模具帶走熱量。水冷的效率高,易控制,是最常用的壓鑄摸冷卻方法。
2)風(fēng)冷 對(duì)于壓鑄摸中難以用水冷卻的部位,可采用風(fēng)冷的方式。如圖6-8所示。開模后滑塊開啟鑲塊內(nèi)的壓縮空氣孔道,冷卻薄片狀型芯。
3)在模具形成熱節(jié)的部位用傳熱系數(shù)高的合金(被青銅、鎢基合金等)間接冷卻。如圖6-9,將被青銅銷梢旋人固定型芯,銅銷的末端帶有散熱片以加強(qiáng)冷卻效果。
4)用熱管冷卻 熱管是裝有傳熱介質(zhì)(通常為水)的密封金屬管.管內(nèi)壁敷有毛細(xì)層,其工作原理如圖6-10所示,傳熱介質(zhì)從熱管的高溫端(蒸發(fā)區(qū))吸收熱量后蒸發(fā),蒸汽在低溫端(冷凝區(qū))冷凝,再通過(guò)管內(nèi)的毛細(xì)層回到高溫端。熱管垂直設(shè)置,冷凝區(qū)在上部時(shí)換熱效率最高,冷凝區(qū)一般可采用水冷和風(fēng)冷。熱管在壓鑄模中應(yīng)用示例見(jiàn)圖6-11.
5)用模具溫度控制裝置對(duì)模具進(jìn)行冷卻(模溫機(jī))
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