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
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。
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。
在设置模具冷却系统时,首先要考虑模具总体的热平衡,如何确定模具总体的热平衡,我们可以用传热学的公式进行计算:
Q0=mC(T1-T2)
其中m—为单位时间内注入模具的合金总质量(含浇排系统的质量)
C—为合金的热容量
T1,T2—为合金浇入时和开模时的温度。