項目15 壓鑄模溫控制系統(tǒng)設(shè)計

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1、 項 目 導(dǎo) 入一 相 關(guān) 知 識 二 項 目 實 施 三 項 目 拓 展 三 1、 掌 握 模 具 溫 度 對 不 同 塑 料 的 影 響 ；2、 掌 握 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 原 則 ；3、 了 解 常 見 冷 卻 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) ；4、 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 冷卻 方 式 (一 ） 溫 度 控 制 系 統(tǒng)1、 加 熱 與 冷 卻 系 統(tǒng) 的 作 用 1） 使 模 具 達(dá) 到 較 好 的 熱 平 衡 和 改 善 鑄 件 順 序 凝 固 條件 ， 使 鑄 件 凝 固 速 度 均

2、 勻 并 有 利 于 壓 力 傳 遞 ， 提 高鑄 件 的 內(nèi) 部 質(zhì) 量2） 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 。3） 穩(wěn) 定 鑄 件 尺 寸 精 度 ， 改 善 鑄 件 機 械 性 能 。4） 提 高 壓 鑄 生 產(chǎn) 率 。5） 降 低 模 具 熱 交 變 應(yīng) 力 ， 提 高 模 具 使 用 壽 命 。 （ 二 ） 加 熱 系 統(tǒng)加 熱 系 統(tǒng) 主 要 用 于 預(yù) 熱 模 具 ， 加 熱 方 法 有 ：1） 用 火 焰 加 熱 ；2） 用 模 具 溫 度 控 制 裝 置 加 熱 ；3） 用 電 加 熱

3、裝 置 加 熱 。 1、 電 加 熱 裝 置 設(shè) 計 1） 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 。2） 電 熱 棒 的 安 裝 孔 和 測 溫 孔 位 置 見 圖 。3） 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) 。 2、 壓 鑄 模 預(yù) 熱 功 率 設(shè) 計 3、 電 加 熱 裝 置 設(shè) 計 電 熱 棒 的 安 裝 孔和 測 溫 孔 的 位 置 ：1 定 模 座 板 2 定 模 套 板3 動 模 套 板 4 支 承 板 1） 水 冷 ： 水 冷 是 在 模 具 內(nèi) 設(shè) 置 冷 卻水 通

4、 道 ， 使 冷 卻 水 通 人 模 具 帶 走 熱量 。 水 冷 的 效 率 高 ， 易 控 制 ， 是 最常 用 的 壓 鑄 模 冷 卻 方 法 。2） 風(fēng) 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 。 用 壓 縮 空 氣 直 接 冷 卻 型 芯1 壓 縮 空 氣 通 道2 薄 片 狀 型 芯3 滑 塊（ 三 ） 冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計1、 模 具 冷 卻 方 法 3） 在 模 具 形 成 熱 節(jié) 的 部 位 用

5、 傳 熱 系 數(shù) 高 的 合 金（ 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 熱片 以 加 強 冷 卻 效 果 。 用 鈹 青 銅 銷 間 接 冷 卻 型 芯1 鈹 青 銅 銷2 型 芯 4） 用 熱 管 冷 卻 熱 管 是 裝 有 傳 熱 介 質(zhì) （ 通 常 為 水 ） 的 密 封 金屬 管 ， 管 內(nèi) 壁 敷 有 毛 細(xì) 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

6、 溫 端（ 冷 凝 區(qū) ） 冷 凝 ， 再 通 過 管 內(nèi) 的 毛 細(xì) 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 取水 冷 或 風(fēng) 冷 。 熱 管 工 作 原 理 示 意 圖1 蒸 發(fā) 區(qū)2 冷 凝 區(qū)3 蒸 汽4 毛 細(xì) 層 熱 管 在 壓 鑄 模 中 的 應(yīng) 用 示 例 見 圖用 熱 管 冷 卻 型 芯 的 細(xì) 小 部 位1 熱 管 2 冷 卻 水 入 口 3 冷 卻 水 出 口 1） 、 襯 套 式 2、 冷 卻 水 路 的 布 置 形 式 2） 、 回 轉(zhuǎn) 式 3） 、 隔 板 式 4） 、

7、 噴 流 式 5） 、 組 合 式 6） 、 多 塊 冷 卻 式 7） 、 組 合 薄 片 鑲 塊 冷 卻 冷 室 壓 鑄 機 壓鑄 模 澆 口 套 用 環(huán)形 水 套 冷 卻 ， 環(huán)形 套 過 盈 熱 裝 到澆 口 套 上 或 與 澆口 套 焊 接 在 一 起 ，防 止 漏 水 分 流 錐采 用 隔 板 式 水 道冷 卻 3、 冷 卻 水 道 在 模 具 中 的 排 布1） 、 環(huán) 形 水 套 冷 卻 型 芯 用 螺 旋 式 水 道 冷 卻 ， 圖 a為 單 頭 螺 旋 ， 圖 b為 雙 頭 螺 旋 2） 、 螺 旋 式 水 道 冷 卻 澆 口 套 部 分 設(shè) 置 雙 環(huán) 形 水 道 ， 水

8、道 之 間 開 槽 連 通 分 流 錐 用套 管 式 水 道 冷 卻 3） 、 套 管 式 水 道 冷 卻 通 道 式 直 澆 道 澆 口 套 用套 管 式 水 道 局 部 冷 卻 ，分 流 錐 用 套 管 式 水 道 冷卻 4） 、 套 管 式 水 道 冷 卻 組 合 式 薄 片 鑲 塊 冷 卻水 道 可 采 用 鋼 管 或 鋼管 ， 裝 配 在 鑲 塊 中 ，銅 管 或 鋼 管 可 兼 作 鑲塊 的 定 位 銷 5） 、 型 芯 冷 卻 復(fù) 雜 型 芯 在 難 以 用 冷卻 水 直 接 冷 卻 的 細(xì) 小部 位 ， 用 熱 管 將 熱 量導(dǎo) 出 熱 節(jié) 部 位 ， 再 用冷 卻 水 冷 卻

9、 熱 管 6） 、 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 7） 、 型 芯 冷 卻 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 1） 同 一 模 具 盡 量 采 用 較少 的 冷 卻 水 道 和 水 嘴 的 規(guī)格 ， 以 免 增 加 設(shè) 計 和 制 造的 復(fù) 雜 性 。2） 冷 卻 水 道 的 直 徑 一 般為 614mm。 采 用 數(shù) 條

10、直 徑小 的 水 道 冷 卻 效 果 要 比 采用 一 條 大 直 徑 的 水 道 好 。4、 冷 卻 水 路 的 設(shè) 計 原 則 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 ，鋅 合 金 A 取 1520mm,鋁 合 金 和 鎂 合 金 取 2030mm。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 ，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） 水 道 與 模 具 其 他 結(jié) 構(gòu) 之 間 的 距 離 應(yīng) 大 于 表 所 列

11、的 最 小 距 離 。 6） 冷 卻 水 道 與 模 具 其 它 結(jié) 構(gòu) 之 間 的 最 小 距 離 7） 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 型 芯 冷 卻 ： 散 熱 管隔 水 板 噴 水 管冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計 實 例 二 螺 線 水 柱 螺 旋 隔 板改 進(jìn) 的 隔 板 設(shè) 計冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計 實 例 三 深 筒 形 件 采 用 雙 螺 紋 結(jié) 構(gòu) 水 路 中 心 孔 進(jìn) 水 的 螺旋 槽 形 冷 卻 水 路 水 流 動 的 路 徑 冷 卻 系 統(tǒng)設(shè) 計 實 例 四 冷 卻系 統(tǒng)設(shè) 計實 例 五 采用隔水板，導(dǎo)熱性好的材質(zhì)（鈹銅）冷卻形式鈹 銅鈹 銅冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計 實 例 六 項 目 要 求 ： 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 分 析 ：1、 加 熱 方 式2、 冷 卻 方 式