项目15 压铸模温控制系统设计

项 目 导 入一 相 关 知 识 二 项 目 实 施 三 项 目 拓 展 三 1、 掌 握 模 具 温 度 对 不 同 塑 料 的 影 响 ；2、 掌 握 冷 却 系 统 的 设 计 原 则 ；3、 了 解 常 见 冷 却 系 统 的 结 构 ；4、 了 解 模 具 的 加 热 方 式 。 针 对 支 架 压 铸 模 具 设 计 项 目 ， 选 择 适 合 的 的 加 热 及 冷却 方 式 (一 ） 温 度 控 制 系 统1、 加 热 与 冷 却 系 统 的 作 用 1） 使 模 具 达 到 较 好 的 热 平 衡 和 改 善 铸 件 顺 序 凝 固 条件 ， 使 铸 件 凝 固 速 度 均 匀 并 有 利 于 压 力 传 递 ， 提 高铸 件 的 内 部 质 量2） 保 持 压 铸 合 金 充 填 时 的 流 动 性 ， 具 有 良 好 的 成 型性 和 提 高 铸 件 表 面 质 量 。3） 稳 定 铸 件 尺 寸 精 度 ， 改 善 铸 件 机 械 性 能 。4） 提 高 压 铸 生 产 率 。5） 降 低 模 具 热 交 变 应 力 ， 提 高 模 具 使 用 寿 命 。 （ 二 ） 加 热 系 统加 热 系 统 主 要 用 于 预 热 模 具 ， 加 热 方 法 有 ：1） 用 火 焰 加 热 ；2） 用 模 具 温 度 控 制 装 置 加 热 ；3） 用 电 加 热 装 置 加 热 。 1、 电 加 热 装 置 设 计 1） 根 据 预 热 模 具 所 需 的 功 率 选 择 电 热 棒 的 型 号和 数 量 。2） 电 热 棒 的 安 装 孔 和 测 温 孔 位 置 见 图 。3） 尽 量 避 免 将 电 热 棒 和 热 电 偶 的 连 线 布 置 在 模具 操 作 者 的 一 侧 。 2、 压 铸 模 预 热 功 率 设 计 3、 电 加 热 装 置 设 计 电 热 棒 的 安 装 孔和 测 温 孔 的 位 置 ：1 定 模 座 板 2 定 模 套 板3 动 模 套 板 4 支 承 板 1） 水 冷 ： 水 冷 是 在 模 具 内 设 置 冷 却水 通 道 ， 使 冷 却 水 通 人 模 具 带 走 热量 。 水 冷 的 效 率 高 ， 易 控 制 ， 是 最常 用 的 压 铸 模 冷 却 方 法 。2） 风 冷 ： 对 于 压 铸 模 中 难 以 用 水 冷却 的 部 位 ， 可 采 用 风 冷 的 方 式 。 如图 所 示 ， 开 模 后 滑 块 开 启 镶 块 内 的压 缩 空 气 孔 道 ， 冷 却 薄 片 状 型 芯 。 用 压 缩 空 气 直 接 冷 却 型 芯1 压 缩 空 气 通 道2 薄 片 状 型 芯3 滑 块（ 三 ） 冷 却 系 统 设 计1、 模 具 冷 却 方 法 3） 在 模 具 形 成 热 节 的 部 位 用 传 热 系 数 高 的 合 金（ 铍 青 铜 、 钨 基 合 金 等 ） 间 接 冷 却 。 如 图 所 示 ，将 铍 青 铜 销 旋 入 固 定 型 芯 ， 铜 销 的 末 端 带 有 散 热片 以 加 强 冷 却 效 果 。 用 铍 青 铜 销 间 接 冷 却 型 芯1 铍 青 铜 销2 型 芯 4） 用 热 管 冷 却 热 管 是 装 有 传 热 介 质 （ 通 常 为 水 ） 的 密 封 金属 管 ， 管 内 壁 敷 有 毛 细 层 ， 其 工 作 原 理 如 图 所 示 ， 传 热 介 质从 热 管 的 高 温 端 （ 蒸 发 区 ） 吸 收 热 量 后 蒸 发 ， 蒸 汽 在 低 温 端（ 冷 凝 区 ） 冷 凝 ， 再 通 过 管 内 的 毛 细 层 回 到 高 温 端 。 热 管 垂直 设 置 ， 冷 凝 区 在 上 部 时 换 热 效 率 最 高 ， 冷 凝 区 一 般 可 采 取水 冷 或 风 冷 。 热 管 工 作 原 理 示 意 图1 蒸 发 区2 冷 凝 区3 蒸 汽4 毛 细 层 热 管 在 压 铸 模 中 的 应 用 示 例 见 图用 热 管 冷 却 型 芯 的 细 小 部 位1 热 管 2 冷 却 水 入 口 3 冷 却 水 出 口 1） 、 衬 套 式 2、 冷 却 水 路 的 布 置 形 式 2） 、 回 转 式 3） 、 隔 板 式 4） 、 喷 流 式 5） 、 组 合 式 6） 、 多 块 冷 却 式 7） 、 组 合 薄 片 镶 块 冷 却 冷 室 压 铸 机 压铸 模 浇 口 套 用 环形 水 套 冷 却 ， 环形 套 过 盈 热 装 到浇 口 套 上 或 与 浇口 套 焊 接 在 一 起 ，防 止 漏 水 分 流 锥采 用 隔 板 式 水 道冷 却 3、 冷 却 水 道 在 模 具 中 的 排 布1） 、 环 形 水 套 冷 却 型 芯 用 螺 旋 式 水 道 冷 却 ， 图 a为 单 头 螺 旋 ， 图 b为 双 头 螺 旋 2） 、 螺 旋 式 水 道 冷 却 浇 口 套 部 分 设 置 双 环 形 水 道 ， 水 道 之 间 开 槽 连 通 分 流 锥 用套 管 式 水 道 冷 却 3） 、 套 管 式 水 道 冷 却 通 道 式 直 浇 道 浇 口 套 用套 管 式 水 道 局 部 冷 却 ，分 流 锥 用 套 管 式 水 道 冷却 4） 、 套 管 式 水 道 冷 却 组 合 式 薄 片 镶 块 冷 却水 道 可 采 用 钢 管 或 钢管 ， 装 配 在 镶 块 中 ，铜 管 或 钢 管 可 兼 作 镶块 的 定 位 销 5） 、 型 芯 冷 却 复 杂 型 芯 在 难 以 用 冷却 水 直 接 冷 却 的 细 小部 位 ， 用 热 管 将 热 量导 出 热 节 部 位 ， 再 用冷 却 水 冷 却 热 管 6） 、 导 热 管 冷 却 在 较 大 的 型 芯 下 方 动 模 支 承 板 上 开 设 水 道 ， 用 以带 走 型 芯 的 热 量 。 如 型 芯 的 热 量 较 大 ， 则 应 在 型芯 内 设 置 套 管 式 冷 却 水 道 7） 、 型 芯 冷 却 一 般 情 况 下 ， 冷 却 应 开 设 在 型 腔 的 下 方 ， 避 免 开 设在 型 腔 的 周 围 1） 同 一 模 具 尽 量 采 用 较少 的 冷 却 水 道 和 水 嘴 的 规格 ， 以 免 增 加 设 计 和 制 造的 复 杂 性 。2） 冷 却 水 道 的 直 径 一 般为 614mm。 采 用 数 条 直 径小 的 水 道 冷 却 效 果 要 比 采用 一 条 大 直 径 的 水 道 好 。4、 冷 却 水 路 的 设 计 原 则 3） 水 道 之 间 的 距 离 和 水 道 与 型 腔 之 间 距 离 的 关 系 参 见 图 ，锌 合 金 A 取 1520mm,铝 合 金 和 镁 合 金 取 2030mm。4） 采 用 隔 板 式 水 道 时 ， 应 在 隔 板 螺 栓 上 作 出 隔 板 位 置 标 记 ，以 便 在 安 装 时 保 持 其 正 确 位 置 。 隔 板 式 水 道 常 用 尺 寸 见 表 5） 水 道 与 模 具 其 他 结 构 之 间 的 距 离 应 大 于 表 所 列的 最 小 距 离 。 6） 冷 却 水 道 与 模 具 其 它 结 构 之 间 的 最 小 距 离 7） 冷 却 水 道 与 模 具 其 它 结 构 之 间 的 最 小 距 离 冷 却 系 统 设 计 实 例 一冷 却 系 统 设 计 实 例 型 芯 冷 却 ： 散 热 管隔 水 板 喷 水 管冷 却 系 统 设 计 实 例 二 螺 线 水 柱 螺 旋 隔 板改 进 的 隔 板 设 计冷 却 系 统 设 计 实 例 三 深 筒 形 件 采 用 双 螺 纹 结 构 水 路 中 心 孔 进 水 的 螺旋 槽 形 冷 却 水 路 水 流 动 的 路 径 冷 却 系 统设 计 实 例 四 冷 却系 统设 计实 例 五 采用隔水板，导热性好的材质（铍铜）冷却形式铍 铜铍 铜冷 却 系 统 设 计 实 例 六 项 目 要 求 ： 针 对 支 架 压 铸 模 具 设 计 项 目 ， 选 择 适 合 的的 加 热 及 冷 却 方 式 分 析 ：1、 加 热 方 式2、 冷 却 方 式