冷却水管的材质及壁厚选择

冷却水管的材质应选择耐高温腐蚀、荷重软化温度高的无焊接不锈钢无缝钢管，钢管表面与铁液要有一定的熔合度，但不产生化学反应。一般选择400以上不锈钢系列的钢管。钢管壁厚为10～15mm，若壁厚过厚，会增加白模重量，直接影响模检和淋涂工序，壁厚偏薄，容易熔穿而产生废品。

冷却水管预埋组装

冷却水管在预埋前，首先要对钢管进行处理，为保证钢管不被铁液熔穿，在钢管中填原硅砂。钢管中的硅砂应捣实，有效增加强度，防止铁液熔穿钢管导致堵实，钢管两头需封死。

为了增强钢管在铁液充型时的稳定性，根据模型反面型腔结构，在钢管上均匀地焊接芯骨，焊接间距为200～250mm。根据技术要求，对钢管与模型进行组装，要求芯骨外露不得小于300mm，钢管两头外露不得小于400mm，以保证钢管在铁液流动时的稳定性。组装成功后，对钢管与模型结合处的缝隙进行处理，以免在淋涂时进涂料，影响铸件型面质量。焊接芯骨如图1 所示，钢管外露需大于400mm，如图2所示。

左图 焊接芯骨

右图 钢管外露大于400mm

冷却水管预埋件淋涂

( 1 )冷却水管预埋件在淋涂时，由于增加了冷却水管而增加了重量，在装夹时应受力均匀，以防模型变形开裂。

( 2 )在装夹前，应考虑到模型在淋涂翻转时，冷却水管不得有垂直地面的情况，尽可能让冷却水管与地面平行，这样可以避免由于钢管自身的重量导致水管在模型中松动，使连接处产生缝隙。

浇注系统的设计

在消失模实型铸造中，浇注系统是最为关键的部分，对铸件的成形、凝固顺序、型面质量及应力的分布等都起着重要作用。不同的浇注系统，铁液在充型时的流动状态不一样，而一般情况都要求埋冷却水管周围的铁液流动平稳，尽可能地减少铁液紊流，使铁液能够平稳上升，这样能使钢管同一平面受到的铁液压力保持一致，减少钢管扭曲变形等。采用侧浇注系统，内浇口避免设置在冷却管附近，以减少此处铁液对冷却水管的持续的过热和冲刷，一般高度差要求在300mm 左右。横浇道截流应合理，保证每个内浇口流量都一致，这样铁液充型平稳，冷却水管受到铁液的冲击小，在铁液冲刷时位置稳定。

冷却水管预埋件造型的注意事项

造型前应对模型重新检查一遍，特别是钢管与模型的连接处，检查是否有裂纹。

造型埋砂时对外露的钢管注意保护，严禁踩踏，埋砂时对外露的钢管及周围型砂要埋实，使之成为一个整体，增强强度，在整个造型生产中型砂应捣实。

合理控制浇口杯的高度，在确保铸件完全充型的情况下，适当降低压头。

冷却水管预埋件浇注的注意事项

在浇注前选择平整的砂面作为浇注区域，按工艺参数均匀分布压铁。

浇注前2min 打开负压，有利于浇注时产生的气体能顺利排出，减小模型内的压力。

浇注时动压头不宜过高，浇注时浇口杯液面要稳定，坚守“慢-快-慢”原则，减少紊流。

解箱与铸件退火

在放冷时，根据测温热电偶温度变化来确定解箱时间，当型内温度与铸件表面温度都低于260℃，可以正常解模。

按技术要求对铸件进行去应力退火，退火温度为550 ～ 650℃，保温10～16h。

结论

对于预埋水管件的热冲压模具铸件，重点在于结构识别、过程管控、原材料的质量及工艺的可行性，从而可以有效地提高产品的合格率。

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作者：安 伟、左从军、刘 平、徐达义