今天給各位分享壓鑄模具熱平衡的知識，其中也會對壓鑄模的熱處理特點有哪些進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄：

• 1、注塑和壓鑄為什么要使用模溫機(jī)



• 2、壓鑄模溫機(jī)如何維持壓鑄熱平衡？
• 3、力勁壓鑄機(jī)冷卻水壓力是多少
• 4、壓鑄模零件如何進(jìn)行熱處理？
• 5、壓鑄模具的熱平衡系統(tǒng)設(shè)計包括
• 6、壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

注塑和壓鑄為什么要使用模溫機(jī)

一、注塑為什么要使用模溫機(jī)？

注塑模溫機(jī)可以精確嚴(yán)格控制注塑機(jī)的成型溫度，提高產(chǎn)品成型品質(zhì)和效率，從而解決注塑件出現(xiàn)縮水、氣泡、銀紋、變形、龜裂、表面不光滑等缺陷。

構(gòu)成這些不良品現(xiàn)象主要就是產(chǎn)品在未成型前模具溫度不穩(wěn)定和成型過程中模具溫度達(dá)不到產(chǎn)品成型溫度。工程塑料如PC、PA、PBT等對溫度要求比較高，注塑機(jī)自身的熱量無法滿足其成型過程中所必要的溫度，而注塑模溫機(jī)能迅速提升模具溫度并能夠按所需要的溫度自動調(diào)節(jié)，模具溫度的穩(wěn)定性可大大減少產(chǎn)品的不良率。

二、壓鑄為什么要使用模溫機(jī)？

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模溫機(jī)在壓鑄行業(yè)中應(yīng)用很廣泛，隨著壓鑄工藝的提高，一些企業(yè)對于壓鑄模溫機(jī)的控溫效果是比較認(rèn)可的。壓鑄件完美成型離不開模具的溫度，而模具溫度控制方面目前壓鑄模溫機(jī)是必備溫控設(shè)備。

壓鑄溫度控制在不同的階段，有不同的要求，在壓鑄成型在預(yù)熱時，如果溫度過低，金屬熔液過早凝結(jié)，殘次品會增加。過高的壓鑄溫度也會讓模體自身變得膨脹，從而影響到精確度。只有將溫度控制在一個合理的范圍之內(nèi)，才可以更好的保證整個壓鑄過程的成功率變得更高一些。

壓鑄模溫機(jī)的好處有很多，比如具體壓鑄應(yīng)用時的作用表現(xiàn)為：

1.預(yù)熱模具，防止模具因溫度異常導(dǎo)致開裂而失效。

2.節(jié)約能耗，加快生產(chǎn)進(jìn)度，提高效率。

3.溫度保持恒定，保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

4.可減少脫模劑的使用量。

5.有效冷卻，控制凝固時間，解決產(chǎn)品縮孔。

6.合理控制整個壓鑄周期的模具溫度，幫助實現(xiàn)微噴，有效改變和控制模具溫度來達(dá)到缺陷的避免。

壓鑄模溫機(jī)如何維持壓鑄熱平衡？

壓鑄專用模溫機(jī)通過控制壓鑄模具溫度來維持熱平衡。能迅速加熱或冷卻模具溫度，起到平衡模具溫度的作用。當(dāng)壓鑄模具溫度較低時，通過模溫機(jī)加熱，提高導(dǎo)熱油的溫度，從而對模具進(jìn)行加熱，當(dāng)模具溫度過高，

壓鑄模溫機(jī)可以通過冷卻或熱油反抽功能，對模具進(jìn)行降溫。

在壓鑄生產(chǎn)過程中，保證壓鑄模具吸熱和放熱量平衡，維持壓鑄模具的溫度有利于提高壓鑄件質(zhì)量，減少廢品的產(chǎn)生。

力勁壓鑄機(jī)冷卻水壓力是多少

隨著壓鑄件產(chǎn)品在汽車等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，為提高壓鑄件生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，延遲模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，壓鑄件在成形過程中對模具溫度控制更精細(xì)，自動化控制和智能化程度需求越來越高。

壓鑄生產(chǎn)中，模具的熱平衡對鑄件的質(zhì)量、模具的壽命和生產(chǎn)節(jié)拍有著非常重要的影響。現(xiàn)有技術(shù)中，模具溫度依靠人工開閉和調(diào)控控溫裝置來實現(xiàn)，對人工操作技能要求較高，重復(fù)精度低，效率低下，而且手動操作對人工操作技能要求較高，重復(fù)精度低，效率低下，應(yīng)用過程中參數(shù)變化，故障產(chǎn)生無法及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致產(chǎn)品批量報廢等現(xiàn)象頻繁，造成企業(yè)的損失。

傳統(tǒng)壓鑄模具冷卻使用用冷卻水通道和點冷卻，將壓力在0.2-0.3Mpa的循環(huán)水連續(xù)不斷的通入成形鑲塊或型芯內(nèi)，將熱量帶出模具。冷卻水的開關(guān)以及流量大小需要工人依賴經(jīng)驗反復(fù)手動控制，使得模具溫度穩(wěn)定性差，進(jìn)而影響產(chǎn)品合格率及生產(chǎn)效率。當(dāng)模具溫度較高時雖有利于鑄件成型，但會產(chǎn)生明顯的粘鋁現(xiàn)象。導(dǎo)致頻繁停機(jī)打磨模具影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。模具溫度較低時則會影響鋁水的流動性，容易造成冷隔等缺陷。

此外，連續(xù)不斷的冷卻水還將持續(xù)不斷的帶走模具的熱量，使模具溫度在開模后繼續(xù)降低，模具工作溫度在壓鑄生產(chǎn)過程中變化大，模具表面應(yīng)力高，將會引起模具表面龜裂。為了優(yōu)化壓鑄模具的冷卻工藝，一款具有實時控制、間歇冷卻的新型模溫控制系統(tǒng)——溫控島應(yīng)運而生。

壓鑄模零件如何進(jìn)行熱處理？

1、淬火設(shè)備為高壓高流率真空氣淬爐。

(1)淬火前：采用熱平衡法，提高模具加熱和冷卻的整體一致性。對凡是影響到這一點的薄壁孔、溝槽、型腔等，都要進(jìn)行填充、封堵，盡量做到模具能均衡加熱和冷卻；同時，注意裝爐方式，防止壓鑄模在高溫時因自重而引起的變形。

(2)模具的加熱：在加熱過程中要緩慢加熱(用200℃/h升溫)，并采用兩級預(yù)熱方式，防止快速升溫造成模具內(nèi)、外溫差過大，引起過大的熱應(yīng)力，同時減小相變應(yīng)力。

(3)淬火溫度與保溫時間：要采用下限淬火加熱溫度，均熱時間不宜過短或過長，一般由壁厚和硬度來確定均熱時間。

(4)淬火冷卻：采用預(yù)冷方式，并通過調(diào)節(jié)氣壓與風(fēng)速，有效的控制冷卻速度，使之最大限度地實現(xiàn)理想冷卻。即：預(yù)冷到850℃后，增大冷卻速度，快速通過“C”曲線鼻部，模溫在500℃以下則逐漸降低冷卻速度，到Ms點以下則采用近似等溫轉(zhuǎn)變的冷卻方式，以最大限度地減少淬火變形。模具冷卻到約150℃時，關(guān)閉冷卻風(fēng)機(jī)，讓模具自然冷卻。

2、退火包括鍛造后的球化退火和模具制作過程中的去應(yīng)力退火兩部分。其主要目的：在原材料階段進(jìn)行結(jié)晶組織的改良；方便加工而降低硬度；防止加工后變形和淬火裂紋而去除內(nèi)應(yīng)力。

(1)球化退火。模具鋼經(jīng)鍛造后，鋼的內(nèi)部組織變成不穩(wěn)定的結(jié)晶，硬度高切削困難，且此種狀態(tài)的鋼，內(nèi)應(yīng)力大，加工后容易變形和淬裂，機(jī)械性能差，為使碳化物結(jié)晶變成球化穩(wěn)定組織須進(jìn)行球化退火。

(2)去應(yīng)力退火。對有殘留應(yīng)力的模具鋼進(jìn)行機(jī)械加工，加工后會產(chǎn)生變形，如果機(jī)械加工后仍留有應(yīng)力，則在淬火時會發(fā)生很大的變形或淬火裂紋。為防止這些問題發(fā)生，必須進(jìn)行去應(yīng)力退火。

模具制作過程中一般進(jìn)行三次去應(yīng)力退火：

(1)在切削掉原材料體積的1/3以上形狀或?qū)υ牧虾穸?/2深度加工時，加工余量留有5～10mm，進(jìn)行*次去應(yīng)力退火。

(2)在精加工留有余量(2～5mm)時，進(jìn)行第二次去應(yīng)力退火。

(3)在試模后，淬火前進(jìn)行第三次去應(yīng)力退火。

3、回火淬火的模具冷卻到約100℃時，就要立即進(jìn)行回火，以防止繼續(xù)產(chǎn)生變形，甚至開裂。回火溫度由工作硬度來確定，一般要進(jìn)行三次回火。

4、氮化處理一般壓鑄模經(jīng)淬火、回火(45～47HRC)后就能使用，但為了提高模具的耐磨性、抗蝕性和抗氧化性，防止粘模，延長模具的壽命，必須進(jìn)行氮化處理。氮化層深度一般為0.15～0.2mm。氮化后需要打光，磨去白亮層(厚約0.01mm左右)。

5、幾點說明

(1)模具的熱處理變形是由于相變應(yīng)力、熱應(yīng)力的共同作用引起的，受多種因素影響。因此，在正確選材的前提下，還要注意毛坯的鍛造，要采用六面鍛造的方法，反復(fù)鐓拔。同時，在模具的設(shè)計階段就必須注意，使壁厚盡量均勻（壁厚不均勻時要開工藝孔）；對形狀復(fù)雜的模具，要采用鑲拼結(jié)構(gòu)，而不采用整體結(jié)構(gòu)；對有薄壁、尖角的模具，要采用圓角過渡和增大圓角半徑。在熱處理時要作好數(shù)據(jù)記錄，長、寬、厚各方向上的變形量，熱處理條件(裝爐方式、加熱溫度、冷卻速度、硬度等)，為日后模具的熱處理積累經(jīng)驗。

(2)壓鑄模的加工一般有兩種工藝流程，都是根據(jù)實際情況確定的。第一種：一般壓鑄模。鍛打→球化退火→粗加工→第一次去應(yīng)力退火(留有余量5～10mm)→粗加工→第二次去應(yīng)力退火(留有余量2～5mm)→精加工→第三次去應(yīng)力退火(試模后、淬火前)→淬火→回火→鉗修→氮化。第二種：特別復(fù)雜的及淬火很易變形的模具。鍛打→球化退火→粗加工→*次去應(yīng)力退火(留有余量5～10mm)→淬火→回火→機(jī)、電加工→第二次去應(yīng)力退火(留有余量2～5mm)→機(jī)、電加工→第三次去應(yīng)力退火(試模后)→鉗修→氮化。

壓鑄模具的熱平衡系統(tǒng)設(shè)計包括

在沒有外界影響的條件下，熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)。所謂外界影響，是指外界對系統(tǒng)作功或傳熱。不能把平衡態(tài)簡單理解為不隨時間變化的狀態(tài)。例如 ，一金屬桿兩端分別始終與沸水和冰水接觸，熱量不斷從一端傳往另一端，則桿各處溫度雖然不同卻并不隨時間變化，但此桿并不處于平衡態(tài)。與單純靜止的力學(xué)平衡不同，熱平衡態(tài)是熱動平衡，系統(tǒng)中的分子仍在作無規(guī)則熱運動，只是平均效果不隨時間改變。

實驗表明，在沒有外界影響的條件下，一個熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)足夠長時間后必將趨于熱平衡態(tài)。兩個或多個熱力學(xué)系統(tǒng)相互接觸后，只要時間足夠長又沒有外界影響，也必將趨于共同的平衡態(tài)。這是引入熱平衡態(tài)概念的實驗依據(jù)。兩個熱力學(xué)系統(tǒng)若分別與第三個系統(tǒng)處于熱平衡，則它們彼此也必處于熱平衡。這個實驗規(guī)律稱為熱力學(xué)第零定律，表明熱平衡具有傳遞性，熱平衡態(tài)是科學(xué)定義溫度概念的基礎(chǔ)，也是用溫度計測量溫度的依據(jù)。

熱平衡狀態(tài)是一個理想化的概念，是在一定條件下對實際情況的抽象和近似。對熱平衡狀態(tài)的研究具有重要的理論和實踐意義，已經(jīng)成為熱力學(xué)的基本內(nèi)容。

兩物體熱平衡，或兩個熱力學(xué)系統(tǒng)熱平衡，簡單來說意義為：

1、熱平衡 ≡ 溫度相等。

2、熱平衡只是宏觀的平衡概念，△Q = 0；但是，微觀上仍然有熱交流。

3、熱平衡是狀態(tài)量，不涉及過程的建立，也不排除微觀過程的正在進(jìn)行。

壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

壓鑄模要求高可靠性和長壽命，與壓鑄機(jī)、壓鑄工藝有機(jī)結(jié)合為一個有效的鑄件生產(chǎn)系統(tǒng)，優(yōu)化壓鑄模具設(shè)計、提高工藝水平，為壓鑄生產(chǎn)提供可靠保證，是大型壓鑄模設(shè)計所追求的方向。

壓鑄模具結(jié)構(gòu)

通常壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)包含：融杯、成形鑲塊、模架、導(dǎo)向件、抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)以及熱平衡系統(tǒng)等。

壓鑄模具設(shè)計開發(fā)流程

模具設(shè)計和開發(fā)流程，模具設(shè)計階段需要設(shè)計人員所做的工作及模具設(shè)計的整體思路，其中包含一些與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證相關(guān)的設(shè)計和開發(fā)流程，對設(shè)計階段可能產(chǎn)生的缺陷具有一定的預(yù)防作用。

壓鑄模具設(shè)計要點

第一，運用快速原型技術(shù)和三維軟件建立合理的鑄件造型，初步確定分型面、澆注系統(tǒng)位置和模具熱平衡系統(tǒng)。

按照要求把二維鑄件圖轉(zhuǎn)化為三維實體數(shù)據(jù)，根據(jù)鑄件的復(fù)雜程度和壁厚情況確定合理的收縮率(一般取0.05%～0.06%)，確定好分型面的位置和形狀，并根據(jù)壓鑄機(jī)的數(shù)據(jù)選定壓射沖頭的位置和直徑以及每模壓鑄的件數(shù)，對壓鑄件進(jìn)行合理布局，然后對澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)進(jìn)行三維造型。

第二，進(jìn)行流場、溫度場模擬，進(jìn)一步優(yōu)化模具澆注系統(tǒng)和模具熱平衡系統(tǒng)。

把鑄件、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以后，輸入壓鑄工藝參數(shù)、合金的物理參數(shù)等邊界條件數(shù)據(jù)，用模擬軟件可以模擬合金的充型過程及液態(tài)合金在模具型腔內(nèi)部的走向，還可進(jìn)行凝固模擬及溫度場模擬，進(jìn)一步優(yōu)化澆注系統(tǒng)并確定模具冷卻點的位置。模擬的結(jié)果以圖片和影像的形式表達(dá)整個充型過程中液態(tài)合金的走向、溫度場的分布等信息，通過分析可以找出可能產(chǎn)生缺陷的部位。在后續(xù)的設(shè)計中通過更改內(nèi)澆口的位置、走向及增設(shè)集渣包等措施來改善充填效果，預(yù)防并消除鑄造缺陷的產(chǎn)生。

第三，根據(jù)3D模型進(jìn)行模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

模擬過程進(jìn)行的同時我們可以進(jìn)行模具總布置設(shè)計，具體包括以下幾個方面：

(1)根據(jù)壓鑄機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行模具的總布置設(shè)計。

在總布置設(shè)計中確定壓射位置及沖頭直徑是首要任務(wù)。壓射位置的確定要保證壓鑄件位于壓鑄機(jī)型板的中心位置，而且壓鑄機(jī)的四根拉桿不能與抽芯機(jī)構(gòu)互相干涉，壓射位置關(guān)系到壓鑄件能否順利地從型腔中頂出;沖頭直徑則直接影響壓射比的大小，并由此影響到壓鑄模具所需的鎖模力的大小。因此確定好這兩個參數(shù)是我們設(shè)計開始的第一步。

(2)設(shè)計成形鑲塊、型芯。

主要考慮成形鑲塊的強(qiáng)度、剛度，封料面的尺寸、鑲塊之間的拼接、推桿和冷卻點的布置等，這些元素的合理搭配是保證模具壽命的基本要求。對于大型模具來說尤其要考慮易損部位的鑲拼和封料面的配合方式，這是防止模具早期損壞和壓鑄過程中跑鋁的關(guān)鍵，也是大模具排氣及模具加工工藝性的需要。圖4所示模具成形部分采用10塊模塊鑲拼結(jié)構(gòu)。

(3)設(shè)計模架與抽芯機(jī)構(gòu)。

中小型壓鑄模具可以直接選用標(biāo)準(zhǔn)模架，大型模具必須對模架的剛度、強(qiáng)度進(jìn)行計算，防止壓鑄過程中因模架彈性變形而影響壓鑄件的尺寸精度。抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵是把握活動元件間的配合間隙和元件間的定位?？紤]模架工作過程中受熱膨脹對滑動間隙的影響，大型模具的配合間隙要在0.2～0.3mm之間，成形部分的對接間隙在0.3～0.5mm之間，根據(jù)模具的大小及受熱情況選用。成形滑塊與滑塊座之間采用方鍵定位。抽芯機(jī)構(gòu)的潤滑也是設(shè)計的重點，這個因素直接影響壓鑄模具的連續(xù)工作的可靠性，優(yōu)良的潤滑系統(tǒng)是提高壓鑄勞動生產(chǎn)率的重要環(huán)節(jié)。

(4)加熱與冷卻通道的布置及熱平衡元件的選用。

由于高溫液體在高壓下高速進(jìn)入模具型腔，帶給模具鑲塊大量的熱量，如何帶走這些熱量是設(shè)計模具時必須考慮的問題，特別是大型壓鑄模具，熱平衡系統(tǒng)直接影響著壓鑄件的尺寸和內(nèi)部質(zhì)量?？焖侔惭b及準(zhǔn)確控制流量是現(xiàn)代模具熱平衡系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，隨著現(xiàn)代加工業(yè)的發(fā)展，熱平衡元件的選用趨向于直接選用的設(shè)計模式，即元件制造公司直接提供元件的二維和三維數(shù)據(jù)，設(shè)計者隨用隨選，既能保證元件的質(zhì)量還能縮短設(shè)計周期。

(5)設(shè)計推出機(jī)構(gòu)。

推出機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械推出和液壓推出兩種形式，機(jī)械推出是利用設(shè)備自身的推出機(jī)構(gòu)實現(xiàn)推出動作，液壓推出是利用模具自身配備的液壓缸實現(xiàn)推出動作。設(shè)計推出機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵是盡量使推出合力的中心與脫型合力的中心同心，這就要求推出機(jī)構(gòu)要具有良好的推出導(dǎo)向性、剛性及可靠的工作穩(wěn)定性。對于大型模具來說推出機(jī)構(gòu)的重量都比較大，推出機(jī)構(gòu)的元件與型框間容易因為模具自重而使推桿偏斜，使之出現(xiàn)推出卡滯現(xiàn)象，同時模具受熱膨脹對推出機(jī)構(gòu)的影響也特別大，因此推出元件與模框間的定位及推板導(dǎo)柱的固定位置是及其重要的`，這些模具的推板導(dǎo)柱一般要固定在把模板上，把模板、墊鐵及模框間用直徑較大的圓銷或方鍵定位，這樣可以最大限度地消除熱膨脹對推出機(jī)構(gòu)的影響，必要時還可以采用滾動軸承和導(dǎo)板來支撐推出元件，同時在設(shè)計推出機(jī)構(gòu)時要注意元件間的潤滑。北美地區(qū)模具設(shè)計者通常在動?？虻谋趁嬖黾右粔K專門的潤滑推桿的油脂板，加強(qiáng)對推出元件的潤滑。如圖5所示，動模框底部增加潤滑油板，有油道與推桿過孔相通，工作時加注潤滑油，可以潤滑推出機(jī)構(gòu)，防止卡滯。

(6)導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計。

在整個模具結(jié)構(gòu)中導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)是對模具運行穩(wěn)定性影響最大的因素，也直接影響到壓鑄件的尺寸精度。

模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括：合模導(dǎo)向、抽芯導(dǎo)向、推出導(dǎo)向，一般導(dǎo)向元件要采用特殊材料的摩擦副，起到減磨和抗磨的作用，同時良好的潤滑也是必不可少的，每個摩擦副間都要設(shè)置必要的潤滑油路。需要特別指出的是特大型滑塊的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般采用銅質(zhì)導(dǎo)套和硬質(zhì)導(dǎo)柱的導(dǎo)向形式，配合以良好的定位形式，確保滑塊運行平穩(wěn)，準(zhǔn)確到位。

模具定位機(jī)構(gòu)主要包括：動靜型間的定位、推出復(fù)位定位、成形滑塊及滑塊座間的定位、型架推出部分與型框間的定位等。動靜型間的定位是一種活動性質(zhì)的定位，配合的準(zhǔn)確性要求更高，小型模具可以直接采用成形鑲塊間的凸凹面定位，大型壓鑄模具必須采用特殊的定位機(jī)構(gòu)，以消除熱膨脹對模具定位精度的影響，另外幾種定位結(jié)構(gòu)是元件間的定位，是固定定位，一般采用圓銷和方鍵定位。成形鑲塊間的凸凹面定位，保證動靜型間定位準(zhǔn)確，防止模具錯邊。

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