項目15 壓鑄模溫控制系統(tǒng)設(shè)計

1、 項目導(dǎo)入項目導(dǎo)入一一相關(guān)知識相關(guān)知識 二二項目實施項目實施 三三項目拓展項目拓展 三三 1 1、掌握模具溫度對不同塑料的影響、掌握模具溫度對不同塑料的影響；2 2、掌握冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則；、掌握冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則；3 3、了解常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；、了解常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；4 4、了解模具的加熱方式。、了解模具的加熱方式。 針對支架壓鑄模具設(shè)計項目，選擇適合的的加熱及冷針對支架壓鑄模具設(shè)計項目，選擇適合的的加熱及冷卻方式卻方式 ( (一）溫度控制系統(tǒng)一）溫度控制系統(tǒng)1 1、 加熱與冷卻系統(tǒng)的作用加熱與冷卻系統(tǒng)的作用 1 1）使模具達到較好的熱平衡和改善鑄件順序凝固條）使模具達到較好的熱平衡和改

2、善鑄件順序凝固條件，使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高件，使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高鑄件的內(nèi)部質(zhì)量鑄件的內(nèi)部質(zhì)量2 2）保持壓鑄合金充填時的流動性，具有良好的成型）保持壓鑄合金充填時的流動性，具有良好的成型性和提高鑄件表面質(zhì)量。性和提高鑄件表面質(zhì)量。3 3）穩(wěn)定鑄件尺寸精度，改善鑄件機械性能。）穩(wěn)定鑄件尺寸精度，改善鑄件機械性能。4 4）提高壓鑄生產(chǎn)率。）提高壓鑄生產(chǎn)率。5 5）降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具使用壽命。）降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具使用壽命。 （二）（二） 加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)主要用于預(yù)熱模具，加熱方法有：加熱系統(tǒng)主要用于預(yù)熱模具，加熱方法有：1 1）用火

3、焰加熱；）用火焰加熱；2 2）用模具溫度控制裝置加熱；）用模具溫度控制裝置加熱；3 3）用電加熱裝置加熱。）用電加熱裝置加熱。 1 1、電加熱裝置設(shè)計、電加熱裝置設(shè)計 1 1）根據(jù)預(yù)熱模具所需的功率選擇電熱棒的型號）根據(jù)預(yù)熱模具所需的功率選擇電熱棒的型號和數(shù)量。和數(shù)量。2 2）電熱棒的安裝孔和測溫孔位置見圖。）電熱棒的安裝孔和測溫孔位置見圖。3 3）盡量避免將電熱棒和熱電偶的連線布置在模）盡量避免將電熱棒和熱電偶的連線布置在模具操作者的一側(cè)。具操作者的一側(cè)。2 2、壓鑄模預(yù)熱功率設(shè)計、壓鑄模預(yù)熱功率設(shè)計 3 3、電加熱裝置設(shè)計、電加熱裝置設(shè)計 電熱棒的安裝孔電熱棒的安裝孔和測溫孔的位置：和測溫

4、孔的位置：11定模座板定模座板 22定模套板定模套板33動模套板動模套板 44支承板支承板 1 1）水冷水冷：水冷是在模具內(nèi)設(shè)置冷卻：水冷是在模具內(nèi)設(shè)置冷卻水通道，使冷卻水通人模具帶走熱水通道，使冷卻水通人模具帶走熱量。水冷的效率高，易控制，是最量。水冷的效率高，易控制，是最常用的壓鑄模冷卻方法。常用的壓鑄模冷卻方法。2 2）風(fēng)冷風(fēng)冷：對于壓鑄模中難以用水冷：對于壓鑄模中難以用水冷卻的部位，可采用風(fēng)冷的方式。如卻的部位，可采用風(fēng)冷的方式。如圖所示，開模后滑塊開啟鑲塊內(nèi)的圖所示，開模后滑塊開啟鑲塊內(nèi)的壓縮空氣孔道，冷卻薄片狀型芯。壓縮空氣孔道，冷卻薄片狀型芯。用壓縮空氣直接用壓縮空氣直接 冷卻型

5、芯冷卻型芯11壓縮空氣通道壓縮空氣通道22薄片狀型芯薄片狀型芯33滑塊滑塊（三）冷卻系統(tǒng)設(shè)計（三）冷卻系統(tǒng)設(shè)計1、模具冷卻方法、模具冷卻方法 3 3）在模具形成熱節(jié)的部位用）在模具形成熱節(jié)的部位用傳熱系數(shù)高傳熱系數(shù)高的合金的合金（鈹青銅、鎢基合金等）間接冷卻。如圖所示，（鈹青銅、鎢基合金等）間接冷卻。如圖所示，將鈹青銅銷旋入固定型芯，銅銷的末端帶有散熱將鈹青銅銷旋入固定型芯，銅銷的末端帶有散熱片以加強冷卻效果。片以加強冷卻效果。用鈹青銅銷間接冷卻型芯用鈹青銅銷間接冷卻型芯11鈹青銅銷鈹青銅銷22型芯型芯 4 4）用熱管冷卻熱管是裝有傳熱介質(zhì)（通常為水）的）用熱管冷卻熱管是裝有傳熱介質(zhì)（通常為水

6、）的密封金密封金屬管屬管，管內(nèi)壁敷有毛細層，其工作原理如圖所示，傳熱介質(zhì)，管內(nèi)壁敷有毛細層，其工作原理如圖所示，傳熱介質(zhì)從熱管的高溫端（蒸發(fā)區(qū)）吸收熱量后蒸發(fā)，蒸汽在低溫端從熱管的高溫端（蒸發(fā)區(qū)）吸收熱量后蒸發(fā)，蒸汽在低溫端（冷凝區(qū)）冷凝，再通過管內(nèi)的毛細層回到高溫端。熱管垂（冷凝區(qū)）冷凝，再通過管內(nèi)的毛細層回到高溫端。熱管垂直設(shè)置，冷凝區(qū)在上部時換熱效率最高，冷凝區(qū)一般可采取直設(shè)置，冷凝區(qū)在上部時換熱效率最高，冷凝區(qū)一般可采取水冷或風(fēng)冷。水冷或風(fēng)冷。熱管工作原理示意圖熱管工作原理示意圖11蒸發(fā)區(qū)蒸發(fā)區(qū)22冷凝區(qū)冷凝區(qū)33蒸汽蒸汽44毛細層毛細層 熱管在壓鑄模中的應(yīng)用示例見圖熱管在壓鑄模中的應(yīng)

7、用示例見圖用熱管冷卻型芯的細小部位用熱管冷卻型芯的細小部位11熱管熱管22冷卻水入口冷卻水入口33冷卻水出口冷卻水出口 1 1）、襯套式）、襯套式2、冷卻水路的布置形式、冷卻水路的布置形式 2 2）、回轉(zhuǎn)式）、回轉(zhuǎn)式 3 3）、隔板式）、隔板式 4 4）、噴流式）、噴流式 5 5）、組合式）、組合式 6 6）、多塊冷卻式）、多塊冷卻式 7 7）、組合薄片鑲塊冷卻）、組合薄片鑲塊冷卻 冷室壓鑄機壓冷室壓鑄機壓鑄模澆口套用環(huán)鑄模澆口套用環(huán)形水套冷卻，環(huán)形水套冷卻，環(huán)形套過盈熱裝到形套過盈熱裝到澆口套上或與澆澆口套上或與澆口套焊接在一起，口套焊接在一起，防止漏水分流錐防止漏水分流錐采用隔板式水道采用

8、隔板式水道冷卻冷卻3 3、冷卻水道在模具中的排布、冷卻水道在模具中的排布1 1）、環(huán)形水套冷卻）、環(huán)形水套冷卻 型芯用螺旋式水道冷卻，圖型芯用螺旋式水道冷卻，圖a a為單頭螺旋，為單頭螺旋， 圖圖b b為雙頭螺旋為雙頭螺旋2 2）、螺旋式水道冷卻）、螺旋式水道冷卻 澆口套部分設(shè)置雙環(huán)形水道，水道之間開槽連通分流錐用套管式水道冷卻3 3）、套管式水道冷卻）、套管式水道冷卻 通道式直澆道澆口套用通道式直澆道澆口套用套管式水道局部冷卻，套管式水道局部冷卻，分流錐用套管式水道冷分流錐用套管式水道冷卻卻4 4）、套管式水道冷卻）、套管式水道冷卻 組合式薄片鑲塊冷卻組合式薄片鑲塊冷卻水道可采用鋼管或鋼水道

9、可采用鋼管或鋼管，裝配在鑲塊中，管，裝配在鑲塊中，銅管或鋼管可兼作鑲銅管或鋼管可兼作鑲塊的定位銷塊的定位銷5 5）、型芯冷卻）、型芯冷卻 復(fù)雜型芯在難以用冷復(fù)雜型芯在難以用冷卻水直接冷卻的細小卻水直接冷卻的細小部位，用熱管將熱量部位，用熱管將熱量導(dǎo)出熱節(jié)部位，再用導(dǎo)出熱節(jié)部位，再用冷卻水冷卻熱管冷卻水冷卻熱管6 6）、導(dǎo)熱管冷卻）、導(dǎo)熱管冷卻 在較大的型芯下方動模支承板上開設(shè)水道，用以在較大的型芯下方動模支承板上開設(shè)水道，用以帶走型芯的熱量。如型芯的熱量較大，則應(yīng)在型帶走型芯的熱量。如型芯的熱量較大，則應(yīng)在型芯內(nèi)設(shè)置套管式冷卻水道芯內(nèi)設(shè)置套管式冷卻水道7 7）、型芯冷卻）、型芯冷卻 一般情況下

10、，冷卻應(yīng)開設(shè)在型腔的下方，避免開設(shè)一般情況下，冷卻應(yīng)開設(shè)在型腔的下方，避免開設(shè)在型腔的周圍在型腔的周圍 1 1）同一模具盡量采用較）同一模具盡量采用較少的冷卻水道和水嘴的規(guī)少的冷卻水道和水嘴的規(guī)格，以免增加設(shè)計和制造格，以免增加設(shè)計和制造的復(fù)雜性。的復(fù)雜性。2 2）冷卻水道的直徑一般）冷卻水道的直徑一般為為614mm614mm。采用數(shù)條直徑。采用數(shù)條直徑小的水道冷卻效果要比采小的水道冷卻效果要比采用一條大直徑的水道好。用一條大直徑的水道好。4、冷卻水路的設(shè)計原則、冷卻水路的設(shè)計原則 3 3）水道之間的距離和水道與型腔之間距離的關(guān)系參見圖，）水道之間的距離和水道與型腔之間距離的關(guān)系參見圖，鋅合金

11、鋅合金 A A 取取1520mm,1520mm,鋁合金和鎂合金取鋁合金和鎂合金取2030mm2030mm。4 4）采用隔板式水道時，應(yīng)在隔板螺栓上作出隔板位置標(biāo)記，）采用隔板式水道時，應(yīng)在隔板螺栓上作出隔板位置標(biāo)記，以便在安裝時保持其正確位置。隔板式水道常用尺寸見表以便在安裝時保持其正確位置。隔板式水道常用尺寸見表5 5）水道與模具其他結(jié)構(gòu)之間的距離應(yīng)大于表所列）水道與模具其他結(jié)構(gòu)之間的距離應(yīng)大于表所列的最小距離。的最小距離。 6 6）冷卻水道與模具其它結(jié)構(gòu)之間的最小距離）冷卻水道與模具其它結(jié)構(gòu)之間的最小距離 7 7）冷卻水道與模具其它結(jié)構(gòu)之間的最小距離）冷卻水道與模具其它結(jié)構(gòu)之間的最小距離冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例一冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例一冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例 型芯冷卻：型芯冷卻：散熱管散熱管隔水板隔水板噴水管噴水管冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例二冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例二螺線水柱螺線水柱螺旋隔板螺旋隔板改進的隔板設(shè)計改進的隔板設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例三冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例三 深筒形件采用深筒形件采用 雙螺紋結(jié)構(gòu)水路雙螺紋結(jié)構(gòu)水路 中心孔進水的螺中心孔進水的螺旋槽形旋槽形冷冷卻水卻水路路水流動的路徑水流動的路徑冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計實例四設(shè)計實例四