以使用ZL102合金生产铸件为例,设定其浇注温度为6500C,那么模具的温度根据铸件的壁厚应控制在2600C到3250C内,如是薄壁零件应控制在上限,厚壁零件控制在下限,模温低于2600C时,易产生夹渣,冷隔,缩裂等铸造缺陷,模温超过3250C,合金的冷凝速度将变慢,铸件容易产生缩孔,气孔和粘模的现象。
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。
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。
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。