1、引 言
眾所周知，壓鑄的成本集中在模具制造費用上，這是一個顯性的成本。但是對于一個企業(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臺的需求越來越高。
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之前壓機噸位普遍在幾百到一千多噸，兩千多噸就算大機。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，對于壓鑄機噸位的要求從2000T提升到3000T再到4500T。同時，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)計上下功夫。下面我們就從模具設(shè)計端來分析模溫在設(shè)計上的控制。
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2、模具設(shè)計上如何考慮模溫
2.1對模具公司的設(shè)計考慮
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)實際生產(chǎn)的情況，在模具設(shè)計的時候能更多的符合實際使用情況，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)計公司的核心還是人，設(shè)計人員的經(jīng)驗對模具設(shè)計影響很大，好在企業(yè)現(xiàn)在對于模具設(shè)計，除了人員直接設(shè)計外，還引入了模具設(shè)計單位內(nèi)部評審，和生產(chǎn)企業(yè)共同對方案進行評審，同時結(jié)合模流仿真效果，可以及時調(diào)整方案。相當(dāng)于是把軟件仿真結(jié)論，設(shè)計智囊經(jīng)驗，實際生產(chǎn)智囊團經(jīng)驗教訓(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)計主要是作為澆排方案的一個補充，人員的經(jīng)驗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參考。
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軟件的仿真應(yīng)該只是作為一個參考而言，實際的生產(chǎn)的過程中模溫不是一直在某一個固定值。我們的設(shè)計是讓軟件仿真的這個值的區(qū)間更加寬泛而有利于我們的生產(chǎn)。實際的生產(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)的做一個調(diào)整，而模具設(shè)計人員應(yīng)該考慮的是在實際的生產(chǎn)中，我們能有效控制的一個范圍，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)計的有利于生產(chǎn)。
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2.3模具設(shè)計對于模溫對模溫機的考慮
現(xiàn)在給模具加熱普遍是使用水溫機或者油溫機，但對于給模具升溫的要求，工藝人員偏向于選擇用油溫機，設(shè)計人員應(yīng)該結(jié)合工藝人員的需求，以及生產(chǎn)車間實際使用的油溫機的品牌和規(guī)格來評估是否能使用常規(guī)的油溫機（便于生產(chǎn)現(xiàn)場替代和更換）。同時，評估油溫機要考慮到油溫機的規(guī)格型號，升溫速率這些因素。
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2.4模具設(shè)計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)計人員的經(jīng)驗以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點，再結(jié)合仿真的結(jié)果會做出相關(guān)的調(diào)整。這個是一個產(chǎn)品，不一樣的模具，就會考量不一樣的事宜，這個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到平衡。
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而我們實際模具制作的時候，往往是通用的模溫通道。比如都是設(shè)計的φ10mm的通道，模具上到處都是一樣的通道，我們都知道實際生產(chǎn)中進澆口區(qū)溫度會偏高，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不一樣，而且同一個位置滑塊和動模溫度也不一樣。如果是這樣的，怎么還可能用一樣的通道呢？這個時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)計成一串一還是一路串兩路或者多路，選用不同的模溫機規(guī)格使模具在生產(chǎn)過程中快速達到平衡。
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2.5模具設(shè)計對于實際管路的情況的考慮
實際的壓機布局除非是專機，一般都是固定好了位置的，哪怕是專機模溫機也很難就直接放在模具旁邊，尤其是對于大噸位的壓機，模溫機離模具普遍在五米以上。但這樣就會面臨一個實際的問題，模溫機的出油溫度顯示值實際到模具上的時候是有一個降溫的，而回油溫度值實際上是低于模具上溫度的，這樣對于實際控制模溫來說，本身就存在一個區(qū)間值。
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當(dāng)我們在控制這個區(qū)間值的時候，實際上是加大了實際模溫控制的區(qū)間值。而且我們在大噸位模具生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)，由于模具本身就重五六十噸，模溫機升溫是很慢的，經(jīng)過好幾個小時溫度才會有起色，這個時侯我們就必須要考慮到模溫機的供應(yīng)能力了。比如我們的一組模溫機里面能容納10L油，而模具設(shè)計的管路上要容納5L，模溫機出油管和回油管要占用3L油，這樣實際上可以在模溫機里面用來熱交換的只有2L油；另一組模溫機里面能容納10L油，而模具設(shè)計的管路上要容納3L，模溫機出油管和回油管要占用3L油，這樣實際上可以在模溫機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)計的時候一定要考慮進去。
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3、結(jié) 論
經(jīng)過以上分析，前期模溫設(shè)計的時候，考慮到模溫流量以及進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)計的時候要因時制宜結(jié)合使用的實際情況來考慮，以設(shè)計出合適的模溫管路以及配置要求，便于簡化在后續(xù)實際生產(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
