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鋁合金壓鑄模具溫度控制方式

鋁合金壓鑄生產過程中,溫度是核心工藝要素之一,壓鑄模具溫度控制的好壞直接影響產品的質量以及生產效率,壓鑄模具溫度控制方式的選擇就顯得尤為的重要。本文從實際出發,結合鋁合金壓鑄實際情況,分析鋁合金壓鑄模具溫度控制方式,以實現模具熱平衡和解決熱節問題。


1、前言


隨著汽車行業的蓬勃發展,給壓鑄行業帶來了更多的機遇,也帶來了新的挑戰。在壓鑄生產中,模具溫度對鑄件質量,模具壽命和生產節拍有著重要的影響,因此,現代壓鑄技術中,模具溫度的控制已是一種不可或缺的工藝手段,本文就壓鑄模具溫度重要性、原則、控制方式進行說明,以及針對控制方法選擇的一套壓鑄模具溫度控制方式進行簡析。


2、壓鑄模具溫度的重要性和控制原則


(1) 壓鑄模具溫度的重要性


壓鑄模具是鑄造生產過程中的成型工藝裝備,模具內所建立的溫度場分布是否穩定,對鑄件質量、生產效率和模具使用壽命都有重要的影響,直接關系到鑄造生產的成本和經濟效益。模具內溫度場要在工藝要求范圍內,這樣才能獲得外觀和內部質量合格的鑄件,反之溫度過高就會形成拉傷、氣泡等缺陷,延長了冷卻時間、降低生產效率;溫度過低就會產生冷隔、澆不足、氣孔等缺陷。壓鑄模具長期在高溫、高壓環境下生產,如果再加上模具溫度場不穩定,長期周期性熱膨脹和收縮,模具更容易失效,大大縮短了使用壽命,也降低了生產效率。


(2)壓鑄模具溫度控制原則


鑄造過程中,模具與金屬液的熱交換達到理想的熱平衡,即模具在吸收熱量和排放熱量相等,達到動態熱平衡,工藝選定后其模具溫度達到鑄件工作溫度的范圍,對容易形成熱節的地方進行定點冷卻以促進熱平衡的形成。


3、熱節


(1)產生部位:鑄件結構在壓鑄成型過程中溫度最高,在冷卻過程中極易形成縮孔、縮松以及產生應力集中的部位。


(2)控制方式—點冷機


為實現節水目的,點冷機采用了水循環使用的方式,為保證壓力的充分,增加了集分箱。


(3)鑄件熱節部位型芯增加高壓點冷。


(4)點冷水處理:點冷水在冷卻管路中會遇到驟冷驟熱、管路細小等情況,舊式的水處理一般使用軟化處理,在生產中往往達不到水質要求,點冷管堵塞頻發,造成巨大的人力、物力、財力損失,一般使用 RO 反滲透水處理裝置,將點冷水進行處理成純水。


4、熱平衡


(1)原理:壓鑄生產過程中,模具吸收的熱量和排放的熱量要保持一致,這樣才能避免模具越來越冷或者越來越熱,減少因模具溫度不均產生的縮孔、縮松、氣孔等鑄造缺陷。提升鑄件的外觀和內部質量,模具的使用壽命和生產效率。達到熱平衡就是對模具高溫的地方進行降溫,低溫的地方進行升溫的過程。


(2)控制方式—壓鑄模溫機


模溫機分水式和油式,控制溫度在 160℃左右和對環境要求較高的一般選擇水式,高于 160℃一般選擇油式。模溫機一般主要的功能是打冷模件使用,對壓鑄生產過程中的溫度調節、控制不夠。


(3)控制方式—模具冷卻機組


模具冷卻機組同模具自帶冷卻循環水配合使用,對模具溫度高的部位進行冷卻,以維持模具型腔溫度的熱平衡。


5、壓鑄模具溫度監測方式


(1)手持式熱成像儀


每班進行熱成像測試,根據溫度情況進行模具的調節


(2)熱電偶或熱成像儀溫度監測系統。


根據模具情況,在模具內埋熱電偶(或者在模具上方和左右兩方放置熱成像儀),通過控制系統來實時監測模具溫度分布情況,通過對監測數據的分析,調整模具溫度以實現模具的溫度監控。


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