这里有个矛盾,因薄壁铸件需要模具温度较高些,而铸件由于薄壁金属液具有的热量很少,难以保持较高的模温,相反厚壁铸件希望模温低,由于铸件壁厚热量大而难以保持较低的模温,这就需要在设计冷却系统时根据铸件的形状,各部位的要求和生产周期来综合考虑。
若采用镶嵌冷却水管的方法,虽然避免了水与模具的直接接触,但由于冷却水管与模具之间总是存在缝隙,该缝隙中的空气相当于形成一个隔热层,因而会严重影响热量的传递,导致冷却效果很差。这也是目前为什么在压铸模中大都采用直接水冷却的主要原因。
这对国内一般的模具生产工厂来说由于模具的结构设计尽管已经使用了CAD,但还是停留在二维设计阶段,加之模具生产周期紧,人员素质等原因,目前还很难做到使用计算机进行冷系统设计模拟。同时由于压铸生产中的很多不确定因素,如冷却水温,水压的变动,喷涂时间的随意性,冷却水管的设计依据经验的份量还很重要。
在设置模具冷却系统时,首先要考虑模具总体的热平衡,如何确定模具总体的热平衡,我们可以用传热学的公式进行计算:
Q0=mC(T1-T2)
其中m—为单位时间内注入模具的合金总质量(含浇排系统的质量)
C—为合金的热容量
T1,T2—为合金浇入时和开模时的温度