在考虑对模具进行热平衡时,先要确定这个平衡点的温度是多少才是合理,由于模具各个部位存在温度梯度,而且在一个循环周期内温度也是变化的,为了现场测量的方便,可以把取出铸件时型腔附近的模具表面温度来作为平衡点的温度(以几个测量点的平均温度),考虑到铸件壁厚的差别,这个平衡点应该控制在合金浇注温度的40%—50%的范围内。
由此我们可以根据需要的水道的总面积求出保持热平衡时冷却水管的数量,长度和直径。但是这种计算是很繁琐的,在当前使用的各种CAE软件中,都已经能很好的对模具的热平衡模拟和计算,能够帮助设计者准确的确定冷却水管的位置和数量,这已经成为今后模具设计的发展方向。但要想使用计算机进行模拟,则必需先对铸件和模具建立数学模型才能进行。
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。