低壓鑄造鑄件冷卻過程是獲得良好鑄件的很關鍵因素。
由于低壓鑄造本身的特點,澆口一般在鑄件的下面底部位置,為了保障鑄件凝固過程中各個位置得到良好的補縮(鑄件凝固過程中發生體積收縮,必須確保合金液能夠源源不斷的補充體積收縮),必須建立自上而下,從外到內的順序凝固條件。
鑄件冷卻速度不但影響了鑄造效率,更會影響鑄件的品質和機械性能。理論來講,冷卻速度越快,所得鑄件的品質越好,鑄件性能越高。由于澆口部位為了補縮需要往往是很后凝固,此處由于維持液態時間較長,往往澆口部位的性能都比其他部位要差。
鑄件冷卻過程如果控制不好,會形成縮松、裂紋、鑄件性能不良等常見鑄造缺陷。
鑄件的冷卻凝固一般有自然冷卻法和強制冷卻法。首先要確保模具設計階段考慮到順序凝固,常規用模具厚度梯度來調節。對于自然冷卻,對于模具厚度梯度的影響較大,對局部熱結一般用特殊材料的冷鐵來實現。
但是隨著低壓鑄造技術的不斷提高,強制冷卻工藝的使用越來越普遍,有些廠家對于模具冷卻的研究投入了大量的人力物力財力,取得了非常好的效果。
所謂強制冷卻,即是對模具不同位置和不同階段進行強制冷卻,冷卻介質一般用水冷、風冷或者水霧冷來實現。模具冷卻回路的設計有點冷,環冷,面冷等實現手段。某些復雜鑄件模具的冷卻回路高達幾十個冷卻回路。對如此之多的冷卻回路進行順序控制并不是一件簡單的事情。首先要求低壓鑄造機要有足夠的冷卻回路和冷卻介質供應,其次要求這些冷卻回路必須高精度的嚴格受控。高精度一方面指冷卻量控制精度高,另一方面指冷卻時間參數和溫度參數要準確。HDTD低壓鑄造機在冷卻系統設計方面投入了大量的精力,研發出了溫度場實時控制的高精度冷卻控制系統的前沿技術。在冷卻回路上,很高可達到上百路的冷卻回路,可以使用風冷,水冷和水霧冷等多冷卻介質,冷卻參數控制可以采用時間控制和溫度控制以及綜合控制。在冷卻流量調節方面采用風水比例閥和電子流量計,對各個回路進行高精度冷卻流量控制。采用溫度場儀對模具進行全面溫度監測,通過與模流分析標準結果對比,得出相對準確的冷卻控制策略。可以實時對多個冷卻回路進行控制,鑄件品質和鑄件效率得到明顯提升。
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