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，對于高壓壓鑄大噸位機(jī)臺(tái)的需求越來越高。
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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)對模具設(shè)計(jì)影響很大，好在企業(yè)現(xiàn)在對于模具設(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)部評審，和生產(chǎn)企業(yè)共同對方案進(jìn)行評審，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。而對于模溫這種無法直接肉眼判斷調(diào)整的因素還是相對比較“空虛”，更多的還是借助如模流分析軟件的仿真效果來做一個(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)不同的使用場地和情況來相應(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)對于模溫對模溫機(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)格來評估是否能使用常規(guī)的油溫機(jī)（便于生產(chǎn)現(xiàn)場替代和更換）。同時(shí)，評估油溫機(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)對于模具模溫管路的布局考慮
模溫的管理布局最開始來源于設(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，這樣對于實(shí)際控制模溫來說，本身就存在一個(gè)區(qū)間值。
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當(dāng)我們在控制這個(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。而且我們在大噸位模具生產(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模溫的散發(fā)的影響，管路對油量的占用。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)際情況來考慮，以設(shè)計(jì)出合適的模溫管路以及配置要求，便于簡化在后續(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
