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。
假设每一次压射合金液带给模具的热量为Q0,在顶出铸件时由铸件带走的热量为Q1,积蓄到模具上的热量为Q2,冷却水带走的热量为Q3,通过喷凃,对流和传导给压铸机的热量为Q4,那么我们可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
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。
一个好的压铸冷却设计方案还需要正确的使用方法才能有效果,推荐的冷却水的使用方法顺序开启,逐步到位,具体操作如下;冷模具在初生产的几模仅给冲头通水,几模以后应给浇口套和分流锥通少量的水,十模以后给内浇口附近的水管或点冷却通水并加大浇口套和分流锥的水量,之后逐步打开铸件的远端冷却水管,并根据出水口的水温上逐步加大冷却水量,使之达到平衡温度点。