1、引 言
眾所周知，壓鑄的成本集中在模具制造費(fèi)用上，這是一個(gè)顯性的成本。但是對(duì)于一個(gè)企業(yè)的盈利而言，模具的成本已經(jīng)是投資出去了，盈利能力更多的是在壓鑄生產(chǎn)的合格品的產(chǎn)出，尤其是現(xiàn)在，隨著科技和新能源的汽車的異軍突起，對(duì)于高壓壓鑄大噸位機(jī)臺(tái)的需求越來(lái)越高。
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之前壓機(jī)噸位普遍在幾百到一千多噸，兩千多噸就算大機(jī)。隨著最開始通信領(lǐng)域?qū)?G的火熱，通信產(chǎn)品開始從普通的200-300mm的外形尺寸快速增大到600-700mm甚至1000mm，對(duì)于壓鑄機(jī)噸位的要求從2000T提升到3000T再到4500T。同時(shí)，新能源領(lǐng)域又在“特斯拉一體車架”的刺激下，考慮到新能源結(jié)構(gòu)件降本增效的要求，更多的車企把資金投入到集成壓鑄上，壓鑄噸位突破4500T邁入到6000T甚至8800T乃至更大噸位。
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對(duì)于大噸位壓機(jī)而言，產(chǎn)出率直接影響到產(chǎn)品的盈利，除了常規(guī)的模具澆排設(shè)計(jì)外，模溫對(duì)壓鑄生產(chǎn)和產(chǎn)品合格率也有很大的影響。如何有效控制和利用模溫從而提高產(chǎn)品合格率，是企業(yè)盈利至關(guān)重要的一方面。而如何有效控制模溫，首先就要從模具設(shè)計(jì)上下功夫。下面我們就從模具設(shè)計(jì)端來(lái)分析模溫在設(shè)計(jì)上的控制。
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2、模具設(shè)計(jì)上如何考慮模溫
2.1對(duì)模具公司的設(shè)計(jì)考慮
現(xiàn)在隨著壓鑄的集成化，更多的壓鑄企業(yè)開始有自己的模具公司或者長(zhǎng)期合作的模具公司，這有利于掌控模具生產(chǎn)周期和模具維修。而且，自己的模具公司或者長(zhǎng)期合作的模具公司更加熟悉自己企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的情況，在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候能更多的符合實(shí)際使用情況，從而使模具更適合在該企業(yè)壓鑄生產(chǎn)。
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模具設(shè)計(jì)公司的核心還是人，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)模具設(shè)計(jì)影響很大，好在企業(yè)現(xiàn)在對(duì)于模具設(shè)計(jì)，除了人員直接設(shè)計(jì)外，還引入了模具設(shè)計(jì)單位內(nèi)部評(píng)審，和生產(chǎn)企業(yè)共同對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審，同時(shí)結(jié)合模流仿真效果，可以及時(shí)調(diào)整方案。相當(dāng)于是把軟件仿真結(jié)論，設(shè)計(jì)智囊經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際生產(chǎn)智囊團(tuán)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)緊密的結(jié)合在一起了。
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2.2對(duì)于模溫控制的考慮
目前的模溫設(shè)計(jì)主要是作為澆排方案的一個(gè)補(bǔ)充，人員的經(jīng)驗(yàn)更多的是在澆道的宏觀層面上。而對(duì)于模溫這種無(wú)法直接肉眼判斷調(diào)整的因素還是相對(duì)比較“空虛”，更多的還是借助如模流分析軟件的仿真效果來(lái)做一個(gè)參考。
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軟件的仿真應(yīng)該只是作為一個(gè)參考而言，實(shí)際的生產(chǎn)的過程中模溫不是一直在某一個(gè)固定值。我們的設(shè)計(jì)是讓軟件仿真的這個(gè)值的區(qū)間更加寬泛而有利于我們的生產(chǎn)。實(shí)際的生產(chǎn)中的溫控因素就要根據(jù)不同的使用場(chǎng)地和情況來(lái)相應(yīng)的做一個(gè)調(diào)整，而模具設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮的是在實(shí)際的生產(chǎn)中，我們能有效控制的一個(gè)范圍，從而通過軟件來(lái)模擬效果，通過調(diào)整澆排和其他因素是模具設(shè)計(jì)的有利于生產(chǎn)。
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2.3模具設(shè)計(jì)對(duì)于模溫對(duì)模溫機(jī)的考慮
現(xiàn)在給模具加熱普遍是使用水溫機(jī)或者油溫機(jī)，但對(duì)于給模具升溫的要求，工藝人員偏向于選擇用油溫機(jī)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合工藝人員的需求，以及生產(chǎn)車間實(shí)際使用的油溫機(jī)的品牌和規(guī)格來(lái)評(píng)估是否能使用常規(guī)的油溫機(jī)（便于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)替代和更換）。同時(shí)，評(píng)估油溫機(jī)要考慮到油溫機(jī)的規(guī)格型號(hào)，升溫速率這些因素。
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2.4模具設(shè)計(jì)對(duì)于模具模溫管路的布局考慮
模溫的管理布局最開始來(lái)源于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，再結(jié)合仿真的結(jié)果會(huì)做出相關(guān)的調(diào)整。這個(gè)是一個(gè)產(chǎn)品，不一樣的模具，就會(huì)考量不一樣的事宜，這個(gè)分析不在我們今天討論的范圍內(nèi)，本文更多的是討論如何控制住模溫，大多情況下，模具區(qū)域不同，吸收熱量不同，通過調(diào)整不同的流量，不同的速率和溫度來(lái)使模溫達(dá)到平衡。
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而我們實(shí)際模具制作的時(shí)候，往往是通用的模溫通道。比如都是設(shè)計(jì)的φ10mm的通道，模具上到處都是一樣的通道，我們都知道實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)澆口區(qū)溫度會(huì)偏高，模具上方溫度偏低，如果涉及到滑塊，滑塊位置不同溫度也會(huì)不一樣，而且同一個(gè)位置滑塊和動(dòng)模溫度也不一樣。如果是這樣的，怎么還可能用一樣的通道呢？這個(gè)時(shí)候我們就需要考慮到熱量的不一樣來(lái)決定布置不同的大小的模溫管道，設(shè)計(jì)成一串一還是一路串兩路或者多路，選用不同的模溫機(jī)規(guī)格使模具在生產(chǎn)過程中快速達(dá)到平衡。
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2.5模具設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)際管路的情況的考慮
實(shí)際的壓機(jī)布局除非是專機(jī)，一般都是固定好了位置的，哪怕是專機(jī)模溫機(jī)也很難就直接放在模具旁邊，尤其是對(duì)于大噸位的壓機(jī)，模溫機(jī)離模具普遍在五米以上。但這樣就會(huì)面臨一個(gè)實(shí)際的問題，模溫機(jī)的出油溫度顯示值實(shí)際到模具上的時(shí)候是有一個(gè)降溫的，而回油溫度值實(shí)際上是低于模具上溫度的，這樣對(duì)于實(shí)際控制模溫來(lái)說(shuō)，本身就存在一個(gè)區(qū)間值。
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當(dāng)我們?cè)诳刂七@個(gè)區(qū)間值的時(shí)候，實(shí)際上是加大了實(shí)際模溫控制的區(qū)間值。而且我們?cè)诖髧嵨荒＞呱a(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于模具本身就重五六十噸，模溫機(jī)升溫是很慢的，經(jīng)過好幾個(gè)小時(shí)溫度才會(huì)有起色，這個(gè)時(shí)侯我們就必須要考慮到模溫機(jī)的供應(yīng)能力了。比如我們的一組模溫機(jī)里面能容納10L油，而模具設(shè)計(jì)的管路上要容納5L，模溫機(jī)出油管和回油管要占用3L油，這樣實(shí)際上可以在模溫機(jī)里面用來(lái)熱交換的只有2L油；另一組模溫機(jī)里面能容納10L油，而模具設(shè)計(jì)的管路上要容納3L，模溫機(jī)出油管和回油管要占用3L油，這樣實(shí)際上可以在模溫機(jī)里面用來(lái)熱交換的有4L油，兩組的熱交換是不平等的，這就影響了模溫的控制，所以這些因素在最開始設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮進(jìn)去。
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3、結(jié) 論
經(jīng)過以上分析，前期模溫設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮到模溫流量以及進(jìn)水管路和回水管路的距離對(duì)模溫的散發(fā)的影響，管路對(duì)油量的占用。這些情況在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候要因時(shí)制宜結(jié)合使用的實(shí)際情況來(lái)考慮，以設(shè)計(jì)出合適的模溫管路以及配置要求，便于簡(jiǎn)化在后續(xù)實(shí)際生產(chǎn)中模溫控制，提高產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定性。這些對(duì)企業(yè)盈利十分重要。
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文：重慶美利信科技股份有限公司 張杰
