Система подогрева пресс-форм

Подогрев пресс-форм является эффективным мероприятием, повышающим стойкость пресс-форм. При повышении температуры подогрева снижается температурный перепад в стенках вкладышей, приводящий к снижению общей деформации и температурных напряжений. Однако чрезмерное повышение температуры приводит к повышению температуры в местах контакта, что ведет к снижению уровня механических свойств материала вкладыша пресс-форм и снижению их стойкости. Поэтому существует оптимальная температура подогрева, определяемая расчетом.

Система подогрева пресс-форм

Тепловой баланс пресс-форм. Тепловые расчеты температурных полей пресс-форм показывают, что температурное поле пресс-форм является нестационарным, т.е. изменяется во времени. При соприкосновении жидкого металла со стенками пресс-формы возникает интенсивная теплопередача от жидкого металла к ее стенкам. При ритмичной работе машины через некоторое время температура пресс-формы достигает вполне определенного значения. Эта температура не зависит от начальной температуры, а зависит преимущественно от теплофизических свойств металла отливки и пресс-формы, от технологических параметров принятого процесса и конструкции пресс-форм. При установившейся температуре подвод тепла Qп равен отводу тепла Q0, т.е. Qп=Q0, что и является основным уравнением теплового баланса. Подвод тепла с достаточной точностью можно рассчитать по следующим формулам:

Система подогрева пресс-форм

Общее количество тепла, отведенного за цикл работы за счет теплообмена определяется по формуле

Система подогрева пресс-форм

где Qнп - количество тепла за счет теплообмена за два периода (цикл); Qp - количество тепла, отведенного по разъему пресс-формы; Тф- температура пресс-формы, °С; TС - температура окружающей среды, °С; Fнп - внешняя поверхность пресс-формы, м2; Fp - поверхность разъема двух половинок пресс-формы, м2; t" - продолжительность второго периода, ч; (tц- продолжительность цикла работы, ч; αл - коэффициент лучеиспускания.

Разность между подводом и отводом тепла позволяет определить количество тепла, которое необходимо удалить охлаждением проточной водой, если этот избыток тепла нельзя удалить регулированием литейного цикла.

Подогрев пресс-формы. Перед началом серийного выпуска отливок пресс-форма должна быть подогрета до рабочей температуры, установленной при разработке технологических режимов и откорректированной в процессе освоения пресс-формы.

Предварительный нагрев пресс-формы может быть осуществлен различными способами:

 

Система подогрева пресс-форм

  1. Заливкой горячего сплава в камеру прессования с запрессовкой в полость пресс-формы и некоторой выдержкой сплава в ней. В этом случае одновременно подогревается пресс-форма и стакан камеры прессования. Интенсивность такого нагрева во времени наибольшая. Тем не менее его нельзя рекомендовать, так как даже при заливке неполными порциями горячий сплав может привариться к стержням. К тому же, вследствие теплового удара, вызванного из-за высокого температурного перепада, на поверхности пресс-формы появляется сетка трещин.
  2. Подогрев жидким теплоносителем, нагретым выше 100 (маслом или невоспламенлющейся жидкостью) циркулирующим по каналам в теле пресс-формы.
  3. Подогрев пресс-формы электрическими нагревателями в сочетании с проточной холодной и горячей водой или паром, или индукционными нагревателями.
  4. Подогрев пресс-формы с электрическими нагревателями сопротивления инфракрасными излучателями.

Однако эти перечисленные методы подогрева пресс-формы не нашли практические применения из-за сложности, неэкономичности установки. На УМПО, например, для подогрева сложных пресс-форм, например ’’Блок цилиндров’’, ’’Картер масляный’’, как правило, применяют газовые горелки (рис.75). Нагрев пресс-формы проводится строго по заданному режиму согласно инструкции для каждой пресс-формы. Продолжительность нагрева пресс-формы ’’Блок цилиндров” при первом опробовании составляет 24 ч, а в последующих - 8-12 ч до температуры 100 °С.

Смотрите также