目前压铸模通水冷却多采用直接将冷却水接入模具内部,与模具进行热交换。其中国外压铸企业对于大型复杂压铸模多采用专门的冷水机进行冷却,温控精度高,而国内一般直接利用自来水冷却,因此模具温度控制的精度很差。虽然模具直接水冷却效果很好,但是由于水直接和模具接触形成热交换,对模具有很大的热冲击,模具内部非常容易形成细小的微裂纹,如微裂纹贯穿到模具表面,则影响到铸件质量和模具寿命。
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。
根据粗略的计算和经验对冷却水管的设置也能满足一般模具的要求,可按下面的方法进行:对于一次浇注合金总量(含浇排系统,下同)在150克以下时,可只对浇口和分流锥进行冷却;一次绕注合金总量在150克—250克时,除了浇口套和分流锥进行冷却外应在动定模的浇口附近各设置一个1/4”的冷却道或2个点冷却;一次浇注合金总量在250克—500克时,应在动定模产品靠近内浇口附近再增加一个1/4”的冷却道或2—3个点冷却;大于500克时,再相应增加冷却水道或改变冷却水道的形状,把直道变成“L”形或“U”形,把管径改为3/8“从而增加冷却面积。对于模具上较大的滑块和大于25mm受热较大的型芯也应设置直道冷却或点冷却。冷却管离型腔或浇道的距离一般在20-32mm,在分流锥和内浇口处热量集中处可近一点,但小也要大于冷却管的直径。