漲知識了解壓鑄模具的熱平衡與溫度控制方法
發布日期:2022-05-06
壓鑄件的(de)(de)質量(liang)和生產(chan)率在很大程度上(shang)取決于壓鑄模的(de)(de)熱(re)平衡(heng)控(kong)制是否正確,有(you)效(xiao)地控(kong)制和調節(jie)壓鑄模的(de)(de)熱(re)平衡(heng),才能促使壓鑄工藝參數的(de)(de)穩定。
壓鑄(zhu)生產中當模(mo)(mo)具(ju)(ju)散失(shi)輸出的(de)熱量(liang)大(da)于(yu)從合(he)金(jin)液傳(chuan)導輸入(ru)給模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)熱量(liang),例(li)如當采(cai)用(yong)較大(da)的(de)模(mo)(mo)具(ju)(ju)壓鑄(zhu)薄壁零件或采(cai)用(yong)較多(duo)滑塊結構的(de)模(mo)(mo)具(ju)(ju)時,為了達(da)到模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)熱平衡(heng),必須另給模(mo)(mo)具(ju)(ju)附加(jia)熱量(liang);增(zeng)加(jia)附加(jia)熱量(liang)的(de)方(fang)法可以采(cai)用(yong)模(mo)(mo)具(ju)(ju)溫度控制(zhi)機、模(mo)(mo)具(ju)(ju)上安放可調性管狀電加(jia)熱器(qi),模(mo)(mo)具(ju)(ju)外部置放絕熱體或鑄(zhu)件多(duo)余部分包括溢流槽的(de)設置等方(fang)法解決。反之模(mo)(mo)具(ju)(ju)輸入(ru)的(de)熱量(liang)大(da)于(yu)散失(shi)輸出的(de)熱量(liang),模(mo)(mo)溫超過規范,必須采(cai)用(yong)人工強(qiang)制(zhi)冷卻。
對(dui)每一(yi)(yi)次的(de)(de)壓鑄循環(huan)(huan)來(lai)說,模具(ju)(ju)從合金液中吸收輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang),經(jing)過熱(re)(re)(re)(re)傳導(dao)(dao)向外界散熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)出熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang),一(yi)(yi)般(ban)情(qing)況下輻射與自(zi)然(ran)對(dui)流僅(jin)散失了總(zong)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)的(de)(de)5%,其余95%完全由(you)模具(ju)(ju)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)傳導(dao)(dao)輸(shu)(shu)(shu)出。當單(dan)位時(shi)間(jian)內模具(ju)(ju)吸熱(re)(re)(re)(re)與散熱(re)(re)(re)(re)相(xiang)等時(shi),才能達到平衡狀態,即模具(ju)(ju)達到熱(re)(re)(re)(re)平衡必須使輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)給(gei)模具(ju)(ju)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)與經(jing)過自(zi)然(ran)散失和人工(gong)冷(leng)卻(que)輸(shu)(shu)(shu)出的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)之(zhi)和相(xiang)等,做到在每一(yi)(yi)壓鑄循環(huan)(huan)中模具(ju)(ju)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)和輸(shu)(shu)(shu)出的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)一(yi)(yi)致。
在實際生(sheng)產(chan)中,影響模(mo)(mo)(mo)具(ju)熱(re)平衡的(de)(de)因素(su)很(hen)多,包括澆(jiao)注(zhu)溫度(du)、模(mo)(mo)(mo)具(ju)預熱(re)溫度(du)、合金液的(de)(de)容量、模(mo)(mo)(mo)具(ju)體積、澆(jiao)注(zhu)排溢(yi)系統(tong)的(de)(de)位置及數(shu)量、模(mo)(mo)(mo)具(ju)冷卻狀況以及操作(zuo)循環時間等等,因此要做到良好的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)具(ju)熱(re)平衡,必須通過壓(ya)鑄工藝參數(shu)的(de)(de)調(diao)整,包括壓(ya)射比壓(ya)、沖頭(tou)速度(du)、留模(mo)(mo)(mo)與出模(mo)(mo)(mo)時間及噴涂等互相影響和制約的(de)(de)因素(su)才能實現。
模(mo)(mo)具溫(wen)度(du)的選擇與調節應根據(ju)鑄件的形狀(zhuang)、大(da)小和結(jie)構特點以(yi)及合(he)(he)金(jin)的性質、模(mo)(mo)具結(jie)構與澆(jiao)注條(tiao)件等各個方面的因(yin)素綜合(he)(he)考慮,推薦的壓鑄模(mo)(mo)工作溫(wen)度(du)如下:鋅合(he)(he)金(jin)160-200℃、鎂合(he)(he)金(jin)180-240℃、鋁合(he)(he)金(jin)200-250℃、銅合(he)(he)金(jin)280-350℃。
隨著(zhu)國內(nei)壓(ya)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)不斷進入(ru)國際市場,對壓(ya)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)質量(liang)的(de)要求日益提高,對模具溫度控(kong)(kong)制的(de)需求也更加(jia)迫切(qie)。在國外的(de)大中(zhong)型(xing)壓(ya)鑄(zhu)企業中(zhong),已(yi)將壓(ya)鑄(zhu)模熱平衡理論納入(ru)模具設計中(zhong),并按(an)壓(ya)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)技術要求,預先設置(zhi)各(ge)部分(fen)的(de)溫控(kong)(kong)點(dian),通過控(kong)(kong)制合(he)(he)金(jin)(jin)液(ye)的(de)冷(leng)卻速度,調整(zheng)壓(ya)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)尺寸和(he)內(nei)部組(zu)織使結晶(jing)細化,力學性能提高,還(huan)可以(yi)使合(he)(he)金(jin)(jin)液(ye)冷(leng)卻時實現(xian)順序凝固,消(xiao)除鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)疏松冷(leng)隔等缺陷。
目前國(guo)內(nei)(nei)只有新建(jian)的(de)(de)大(da)型壓(ya)(ya)鑄(zhu)企(qi)業和(he)合資或獨(du)資企(qi)業的(de)(de)車(che)間內(nei)(nei)配備了(le)溫(wen)控(kong)裝置,進口(kou)的(de)(de)壓(ya)(ya)鑄(zhu)機(ji)輔助設備中也大(da)都帶有壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)溫(wen)機(ji),大(da)部分壓(ya)(ya)鑄(zhu)廠的(de)(de)生產(chan)現場普遍(bian)沒有設置模(mo)溫(wen)機(ji),某(mou)些壓(ya)(ya)鑄(zhu)車(che)間甚至不預熱就投入生產(chan),這對壓(ya)(ya)鑄(zhu)件質量(liang)的(de)(de)穩定(ding)和(he)提高造成很大(da)影響。
有效地(di)控制與調(diao)節(jie)模(mo)具溫(wen)度(du),不僅(jin)可以延長壓(ya)(ya)鑄模(mo)壽命,而(er)且也(ye)是(shi)保證(zheng)合金(jin)液(ye)(ye)充型良好(hao)、穩定鑄件質量(liang)的(de)關鍵工藝參數。目前對壓(ya)(ya)鑄件質量(liang)有要(yao)(yao)(yao)求(qiu),而(er)又沒有相(xiang)應控制模(mo)溫(wen)手段的(de)壓(ya)(ya)鑄車間,基本要(yao)(yao)(yao)求(qiu)在生產(chan)前模(mo)具要(yao)(yao)(yao)預熱,避免合金(jin)液(ye)(ye)激冷過快,突然增大(da)模(mo)具溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)而(er)降低(di)鑄件質量(liang)和(he)過早損壞模(mo)具,要(yao)(yao)(yao)按工藝規程對模(mo)具關鍵部分的(de)溫(wen)度(du)進行(xing)檢查和(he)調(diao)節(jie),控制好(hao)生產(chan)節(jie)奏與合金(jin)液(ye)(ye)的(de)澆注流量(liang)以及噴涂的(de)調(diao)整。
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