大型复杂压铸模模温控制关键技术的研究与开发-材料加工工程专业论文.docx

华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 压铸模温度对于金属液的填充、凝固过程以及压铸模使用寿命和铸件质量的稳 定性有着非常大的影响，是必须要控制的参数之一。通常压铸模的温度控制包括预 热和冷却两个方面，本文针对目前压铸模在预热时存在的速度慢、耗能大、污染环 境；冷却时无法对模具细小型芯针部位进行有效控制、芯针温度高、寿命短等缺点， 开发了基于高压过热水的压铸模预热控制装置和基于高压冷却循环水的压铸模型芯 针温度控制装置，满足了现代大型复杂压铸模的生产要求，取得了良好的效果。 本文设计并制作了一种多通道的压力为 0.6MPa、最高加热温度为 160℃、流量 为 50L/min 的高压过热水模温控制装置（简称水式模温机）。该装置具有模具预热、 模具冷却、自动补水、自动稳压和自动温控等功能。试验结果表明：在短时间内， 该装置能迅速将模具温度预热到 100℃以上，在同一加热时间内比传统的油式模温机 提高约 60℃；将模具预热到同一温度时，其加热时间比油式模温机减少约 50%左右， 节能约 40%。水式模温机具有很好的模具预热效率和预热速度，使用方便、节能、 不污染现场环境等优点。该装置现已成功地应用于某复杂通讯框体压铸件的生产上， 效果良好，可取代油式模温机。 本文设计并制作的压铸模型芯针冷却控制装置包括水温自动控制功能、制冷功 能、循环水冷却功能和吹气冷却功能等。该装置设置了手动工作模式和自动工作模 式，同时针对不同的工作模式设置了独立的控制系统，用户可以通过模式转换开关 方便的进行选择。该装置的制冷量为 18KW，冷却水流量为 50L/min，最大工作压力 为 1Mpa。试验结果表明：在某国产自主品牌轿车的后副车架压铸技术开发中，不使 用型芯针冷却装置时，芯针的温度高达 200～260℃；而使用该装置的自动冷却功能 时，芯针温度可降低到 100～150℃；当使用手动冷却模式时，芯针温度可进一步降 低至 65～120℃。三种模式下的铸件 X 光照片对比显示，自动冷却功能下，芯针部位 的缩松及裂纹缺陷最小。 关键词: 压铸；压铸模；模具温度；预热；高压过热水；冷却；型芯针 II II Abstract Temperature control has significant impact on filling and solidification of molten metal, die span-life and casting defects. It must be one of the parameters controlled by users. There are pre-heating and cooling two parts in temperature control. In order to solve these problems ,such as low speed, heavy energy cost, and pollution of the environment in pre-heating stage, temperture of the fine core needles hardly effective controlled, high temperature of core needles, short life in cooling stage, in this paper , the die temperature control equipment based on overheated water with high presuure and the die core needle temperature control equipment based on cycle cooling-water with high pressure have been developed, which will meet the present production need in large valume dies and have significant impacts. In this paper, a kind of temperature controller based on high pressure and overheated water (Water Temperature Controller for short) has been designed and producted, with the pressure of 0.6MPa, maximum heated temperature of 160℃ and flow rate of 50L/mi