压铸模具设计与制造全套配套课件柯春松ppt项目2 任务14.ppt

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1、压铸模具设计与制造任务描述任务14加热与冷却装置的设计主讲人：柯春松项目二管接头压铸模具设计与制造1模具热平衡案例一、模具热平衡设计案例1.模具热平衡设计的重要性模具热平衡对于模具的使用寿命和铸件质量有着至关重要的作用。压铸模具热平衡的重要性体现在如下几个方面：1模具热平衡案例压铸模具在较高的工作温度下进行生产，所产生的热应力是模具成形零件表面裂纹乃至整体开裂的主要原因，从而造成模具的报废。1模具热平衡案例在生产过程中，型腔表面受到金属液的高速、高温、高压冲刷，型腔表面首先达到高温而膨胀，而内层模温相对较低，膨胀系数相对较小，使表面

2、产生压应力。1模具热平衡案例开模后，型腔表面与空气接触，受空气和涂料的激冷而产生拉应力。这种压、拉应力循环作用超过模具材料疲劳极限时，表面就会发生变形，并会在局部薄弱处产生裂纹，特别是在型腔进料口附近。1模具热平衡案例在压铸模具沿分型面方向上温度场的分布如果不均，会影响合金液体的凝固顺序和收缩大小，也会造成压铸模具局部过早地损坏；1模具热平衡案例压铸模具温度场的分布如果不适宜，会造成模具镶拼结构和滑动结构不同的膨胀，从而影响合模精度和滑动结构配合的精度，从而影响模具寿命及产品精度，增加模具维护成本。1模具热平衡案例镁合金压铸件1模具

3、热平衡案例2.底和盖铸件工艺分析底和盖镁合金压铸件，材料是AZ91D。铸件外形530mmX35mmX16mm，壁厚2.3mm，铸件顶部局部区域壁厚只有1mm（易产生冷隔及裂纹），内部还有一些装配销轴用的柱体，其中盖侧壁还有30mm的一个缺口（易产生变形）。铸件平面度要求0.6mm，柱体端面到底面的距离公差±0.05mm，精度很高。铸件不能有疏松、裂纹和欠铸。1模具热平衡案例3.底和盖模具热平衡设计底和盖镁合金压铸模具外形640mmX820mmX490mm,平面分形，有四个滑块。为使铸件的成形良好、变形量小、成品率高，必须控制整套模具

4、的模温平衡。镁合金模具的正常工作模温为180℃-230℃。由于模具投影面积大，铸件投影面积小，模具热量的散发比较快，特别在远离浇口的区域，热量散发会更快。1模具热平衡案例针对这套模具，正常的压铸生产预热、加热，无法达到模具的正常工作温度。通过采用如下措施来保证模具温度场的平衡：（1）依靠模具加热器温控系统来控制模具的正常工作温度，使模温达到平衡，底和盖模具动、定模型腔加热油管共计￠10mmX6.2m，动、定模框加热油管共计￠15mmX6.5m。1模具热平衡案例（2）在定模框顶部设置隔热板；（3）设计合理的浇注系统来促进模具温度场的平

5、衡；（4）压铸生产过程中，采用合理的喷涂来促进模具温度场的平衡。1模具热平衡案例动模部分设计图1模具热平衡案例模具设计图1模具热平衡案例定模部分设计图1模具热平衡案例模具实物图片1模具热平衡案例实际生产效果---实物图片1模具热平衡案例4.结论按设计的方案进行过程控制，并实际检测模具温度分布，判定模具温度分布符合设计要求，在此条件下再验证铸件质量，判定铸件成形良好，变形量小，所有尺寸公差、形位公差均符合图纸要求，铸件装配也符合客户要求。该套镁合金模具设计方案通过实际验证和使用，效果良好，铸件成品率达到95%以上。2加热冷却的作用二、

6、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加热冷却的作用（2）保持压铸合金填充时的流动性，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。3加热系统设计三、加热系统的设计1.用燃气加热；2.用电热棒加热；3.用模具温度控制装置加热，模具温度控制装置不但用于加热，同时在压铸过程中也可起冷却作用。3加热系统设计压铸模预热装置的种类较多，有煤气加热器、电加热器，

7、喷灯、红外线加热器等，生产中应用较广泛的是煤气加热器和电加热器。如图所示，煤气加热器是由带小孔的管子构成，可以根据模具结构做各种形状，煤气加热结构简单，火力集中并可随意调整，成本低，效果较好。3加热系统设计3加热系统设计电加热器有感应式和电阻式，如图所示。采用电阻式加热器时，需要在模具有关部位设置安装电热元件的通道，通道的孔径和距分型面的距离根据模具大小及结构确定，一般距分型面深度不小于10mm，孔径为20mm左右。电加热器加热均匀，操作安全，但成本较高，耗电量较大。3加热系统设计3加热系统设计4.模具预热所需的功率模具预热所需的功

8、率可由下式计算P=mc(θs—θi)k/3600t式中P——预热所需的功率，kW；m——需预热的模具（整套压铸模或定模、动模）的质量kg；c——比热容，kJ/（kg·℃）钢的比热容取c=0.460kj/（kg·℃）；θs——预热温度（