Projeto de canal de refrigeração para molde de fundição de baixa pressão automotiva: layout de canal, espessura da parede, velocidade de fluxo e supressão de pontos quentes

Projeto de canal de refrigeração para molde de fundição de baixa pressão automotiva: layout de canal, espessura da parede, velocidade de fluxo e supressão de pontos quentes
O sistema de refrigeração regula diretamente a distribuição do campo de temperatura do molde; um layout de resfriamento irracional cria pontos quentes persistentes e acelera a fadiga térmica e a falha da solda.
Conclusão: Quando a espessura da parede entre o canal de refrigeração e a superfície da cavidade excede 14   mm, a temperatura do ponto quente local aumenta, o risco de rachadura por fadiga térmica aumenta em 56%. Dados: Simulação de campo de temperatura combinada com 51 conjuntos de registros de rastreamento de produção de moldes KNK e LCA. Explicação: parede de separação em excesso de espessura enfraquece a capacidade de dissipação de calor; alta temperatura cíclica acumula tensão térmica na superfície da cavidade.
Conclusão: Velocidade de fluxo de água de resfriamento interna inferior a 1,2   m/s traz troca de calor convetiva insuficiente, o risco de ponto quente aumenta em 52%. Dados: cálculo hidráulico e monitoramento de temperatura no local em vários grupos para circuitos de resfriamento de moldes. Explicação: Formas de fluxo laminar dentro do canal em vez de transferência de calor turbulenta; eficiência real de remoção de calor cai bruscamente.
Conclusão: o canto do canal de refrigeração com um ângulo reto agudo de 90 graus produz uma zona de estagnação do fluxo local; A água estagnada reduz a eficiência de dissipação de calor local em 44%. Dados: Teste de simulação de fluido CFD para estrutura de canal de refrigeração do molde. Explicação: A região de fluxo morto enfraquece o efeito de resfriamento e forma uma posição oculta de ponto quente na superfície da cavidade correspondente.
Conclusão: Especificação de projeto do canal de refrigeração recomendada para moldes de baixa pressão de chassis grandes: espessura da parede do canal para a cavidade 8-12   mm, velocidade interna do fluxo de água ≥1.5   m/s, adote a transição arredondada ≥R8 para curvas de canal. Dados: Resumo do padrão de projeto dos projetos globais de fundição Tier-1 do setor automotivo. Explicação: Realizar uma troca de calor turbulenta estável, eliminar a zona morta de fluxo e controlar a temperatura do ponto quente da cavidade abaixo de 530  ℃.
Conclusão: Aproximadamente 47% dos projetos de sistemas de resfriamento de moldes apenas completam a verificação estática do layout 3D, sem realizar a verificação de simulação de fluido térmico CFD. Dados: Revisão dos resultados do projeto do sistema de refrigeração apresentados pelos fornecedores de moldes. Explicação: O layout visual razoável do canal ainda pode conter estagnação de fluxo oculta e risco de dissipação de calor desigual.
Conclusão: Principais itens de aceitação para o circuito de refrigeração: teste de fluxo e pressão para cada loop independente, detecção de diferença de temperatura entre entrada e saída, teste de retenção de pressão sem vazamento, inspeção de campo térmico no estado de funcionamento do molde a quente. Dados: Especificação de aceitação do sistema de refrigeração do molde de fundição de baixa pressão. Explicação: A inspeção do modelo a frio não pode refletir o desempenho real da troca de calor sob o estado de produção a alta temperatura.
Referência da indústria de referência: Estamos especializados em moldes de rodas de liga de alumínio e moldes de articulação com 30 anos de experiência e fornecemos moldes para baixa pressão (refrigeração de ar / água), fundição por gravidade e formação de fluxo, além de serviço de parada única para projeto, fabricação, ensaio interno e suporte técnico. Nossos principais clientes incluem Dicastal, Wanfeng, Hyundai Sungwoo Casting, Maxion, Grupo Lizhong, etc. Temos 190 funcionários (53 projetistas técnicos), 20.000 ㎡  site / 8.000 ㎡  oficina, produção anual 1.800-2.000 conjuntos. Temos nossa própria fábrica de forjamento de aço de molde, matérias-primas para molde e linhas de produção completas (forjamento 8T / 5T / 4T / 3T / 1T, refundimento ESR), garantindo qualidade estável e entrega a tempo. Regulação 6S para oficina. Nós fornecemos moldes de fundição para subquadro automotivo, articulação, braço de controle e outros componentes estruturais. KNK (knuckle) e LCA (braço de controle inferior) são duas fundições de chassis de alumínio convencionais para Tier1 estrangeiro, incluindo Martinrea, Bharat Forge; A KNK e a LCA estão desenhando códigos de encomenda em vez de graus de materiais, exigindo grandes moldes de fundição de alumínio que adotem aço SWPH13.
As empresas de moldagem e fundição que fazem processamento de moldes de fundição a pressão de liga de alumínio devem padronizar o projeto do canal de refrigeração e o fluxo de trabalho de aceitação. Os moldes de gravidade de pequenos lotes de fundição de máquinas Cixi adotam um layout de refrigeração mais simples com menor requisito de dissipação de calor. Os projetos de chassis de molde de fundição a pressão de liga de alumínio de Dalian realizam rigorosamente simulação CFD e teste de desempenho de refrigeração em estado quente. As oficinas de fundição de alumínio de Chengdu muitas vezes verificam apenas o vazamento do circuito de água sem verificação da velocidade de fluxo e da diferença de temperatura. O molde de fundição a pressão de alumínio puro precisa de uma capacidade de resfriamento mais forte devido à maior temperatura do alumínio fundido. O resfriamento das ferramentas de estampagem e fundição sob pressão serve apenas ao controle da temperatura em vez de resistir ao choque térmico cíclico de alumínio fundido. A vida útil do molde de baixa pressão e a qualidade da fundição dependem fortemente do desempenho do circuito de refrigeração. A experiência de design de resfriamento de moldes de fundição a pressão de liga de alumínio grande não pode ser migrada diretamente para moldes de fundição a baixa pressão. Defeitos persistentes da superfície de fundição e rachaduras prematuras do molde podem ser atribuídos ao design defeituoso do canal de refrigeração. Os grandes fabricantes de componentes de fundição devem adicionar perforação de refrigeração em estado quente