In het ontwerp- en productieproces van cilinderblok mallen speelt het ontwerp van het koelsysteem een cruciale rol. Het koelsysteem heeft niet alleen een aanzienlijke invloed op de vormkwaliteit van het gietstuk, maar houdt ook rechtstreeks verband met de levensduur en productie-efficiëntie van de matrijs. Een redelijk koelsysteemontwerp kan de temperatuurveranderingen in het gietproces effectief beheersen, gietfouten verminderen en zo de kwaliteit van het eindproduct verbeteren.
De indeling van het koelkanaal is het kernelement van het ontwerp van het koelsysteem. Een redelijke indeling van het koelkanaal kan een uniforme verdeling van het koelmedium garanderen en een efficiënt koeleffect bereiken. Bij het ontwerpen van het koelkanaal moeten de volgende aspecten uitgebreid in overweging worden genomen:
Kanaallocatie: Het koelkanaal moet zich zo dicht mogelijk bij het warmtebrongebied van het gietstuk bevinden, vooral de belangrijkste delen van het cilinderblok, zoals de cilinderwand en cilinderkop. Deze lay-out kan de lokale temperatuur effectief verlagen en vervorming en spanningsconcentratie veroorzaakt door te hoge temperaturen voorkomen.
Kanaalvorm: De vorm van het koelkanaal moet zo eenvoudig mogelijk zijn, waarbij scherpe hoeken en complexe buigontwerpen worden vermeden om de vloeistofweerstand te verminderen en een soepele stroming van het koelmedium te garanderen. Een dergelijk ontwerp helpt de koelefficiëntie te verbeteren en het energieverbruik te verminderen.
Kanaaldiameter: De diameter van het kanaal moet redelijkerwijs worden ontworpen in overeenstemming met het debiet en de stroomsnelheid van het koelmedium. Een te kleine kanaaldiameter kan leiden tot een te hoge stroomsnelheid en tot verhoogde slijtage; terwijl een te grote diameter het verbruik van koelmedium zal verhogen en de algehele koelefficiëntie zal verminderen. Daarom is een nauwkeurig diameterontwerp de sleutel om een koeleffect te garanderen.
De keuze van het koelmedium heeft ook rechtstreeks invloed op het koeleffect en de productiekosten. Veel voorkomende koelmedia zijn onder meer water, olie en speciale koelvloeistof. Bij het selecteren van koelmedium moeten de volgende factoren in overweging worden genomen:
Thermische geleidbaarheid: Hoe beter de thermische geleidbaarheid van het koelmedium, des te groter is het koeleffect. Water heeft een uitstekende thermische geleidbaarheid en is geschikt voor de koelbehoeften van de meeste gietstukken.
Corrosiviteit: Sommige koelmedia kunnen het matrijsmateriaal aantasten, waardoor de levensduur van de matrijs wordt beïnvloed. Daarom is het van cruciaal belang om een koelmedium te kiezen dat niet corrosief is voor het vormmateriaal.
Kosten en beschikbaarheid: De zuinigheid en beschikbaarheid van koelmedia zijn ook belangrijke overwegingen in het selectieproces. Koelmedia die kosteneffectief en gemakkelijk te verkrijgen zijn, moeten prioriteit krijgen om de totale productiekosten te verlagen.
Debietregeling van het koelsysteem is een belangrijk onderdeel van het waarborgen van het koeleffect. Een overmatige stroming kan leiden tot ongelijkmatige koeling, terwijl een te kleine stroming de temperatuur mogelijk niet effectief verlaagt. Daartoe kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
Stroomregelklep: Installeer een stroomregelklep in het koelsysteem om de stroom van het koelmedium aan te passen aan de werkelijke behoeften, waardoor de uniformiteit van het koeleffect wordt gegarandeerd.
Stroombewaking: Bewaak de stroom van het koelmedium in realtime via stroommeters en andere apparatuur om ervoor te zorgen dat het systeem altijd in de best werkende staat werkt om het beste koeleffect te bereiken.
Temperatuurbeheersing is ook cruciaal in het koelsysteem en houdt rechtstreeks verband met de kwaliteit van het gietstuk. Onjuiste temperatuurbeheersing kan defecten zoals thermische spanning, vervorming en scheuren in het gietstuk veroorzaken. Bij het ontwerpen van het koelsysteem moet speciale aandacht worden besteed aan de volgende punten:
Apparatuur voor temperatuurbewaking: installeer een temperatuursensor in het koelsysteem om de temperatuur van het koelmedium in realtime te bewaken en ervoor te zorgen dat deze binnen een redelijk bereik blijft.
Temperatuurcontrolesysteem: Ontwerp een geautomatiseerd temperatuurcontrolesysteem dat automatisch de stroom en temperatuur van het koelmedium kan aanpassen aan de temperatuurveranderingen in het daadwerkelijke gietproces, waardoor de uniformiteit van de koeling van het gietstuk wordt gewaarborgd.