アルミニウムLPDC金型熱平衡設計:冷却通路レイアウトと温度制御
金型熱平衡は鋳物の寸法安定性、循環時間と金型の使用寿命を決定した。T 6熱処理後、不均衡な金型温度場は部品の反り率を35%増加させた。本章では、新豊金型プロジェクトデータベースにおける冷却通路レイアウト規則、熱監視パラメータ、温度制御戦略を紹介した。
冷却通路はキャビティ表面から12〜18 mmのところに配置されている。距離が10ミリ未満では熱サイクル下で金型が割れるリスクがある、20 mmを超える距離は冷却効率を低下させ、金型温度変動を増大させる。
自動車用アルミニウム鋳造金型の通路直径は通常Φ8−Φ14 mmである。大きすぎる直径は、局所的なホットスポットの冷却均一性を低下させる。
ボスやリブなどの高熱流束領域では、通路間隔は39 mm未満、低熱流束平坦領域の間隔は40〜50 mmである。
大型金型インサートの並列冷却回路レイアウト、ホットスポット領域に独立した冷却回路を提供し、ゾーン温度制御を実現します。ゾーン冷却は金型温度差を±18℃以下に低下させる。
冷却水入口温度を32〜42℃に制御する、出入り口のよだれ温度制限は≦6℃である。温度差が大きいと収縮ムラや部品の変形が発生します。
低水流量は局所的な過熱と縮孔を引き起こす。
水路を掘削できない薄いリブ領域には、強制空気支援冷却を採用した。空気流量12〜18 m³/hはリブ表面の過熱を低減することができる。
熱電対は典型的なホットスポットのキャビティ表面の下5-8 mmに埋め込まれ、リアルタイム温度監視に使用される。温度データフィードバックは水流と金型循環パラメータを自動的に調整する。
ダイセット内の集積電気加熱棒によりダイプレヒートを実現する。加熱電力は、目標予熱温度280〜370℃を均一に達成するために、金型10 kg当たりの質量0.35〜0.55キロワットに設定した。
金型加工前の熱応力シミュレーションにより、高熱応力領域を予測し、フィレットと冷却孔位置を最適化し、熱割れリスクを38%低減する。
6000鋳造サイクルごとに冷却回路を除垢洗浄し、通路の閉塞と冷却性能の低下を防止した。
FAQ
Q 1:冷却通路はキャビティ表面からどのような距離を保つべきですか?Q 2:冷却水の許容輸出入温度差はどのくらいですか?A 2:輸出入冷却水の温度差は≦6℃に制御すべきである。Q 3:水路を掘削できないホットスポットをどのように処理しますか?A 3:強制空気支援冷却を採用して、薄いリブと狭い領域の温度を安定させる。
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