CN104475700A - 一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统 - Google Patents

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邱立宝
计国富
杨海泉
臧进
杨江春
刘怀远
张晓光
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TIANJIN LIZHONG WHEEL CO Ltd
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TIANJIN LIZHONG WHEEL CO Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/08—Controlling, supervising, e.g. for safety reasons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Abstract

本发明涉及一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，底模、顶模以及多个边模相对合模形成车轮产品铸造型腔，顶模内安装有顶模冷却装置，底模内安装有底模冷却装置，顶模径向一侧中部安装有一顶模热偶；每一边模的中部内均安装有一边模热偶；在底模的径向一侧间隔安装有两个底模热偶；上述顶模热偶、边模热偶以及底模热偶分别将检测到的温度数据同步传输到控制系统柜，控制系统柜得出当前模具内的温度场，分别控制顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置进行工作。本发明方法的应用降低产品报废率，提升生产效率，对于大型车轮生产厂家带来的实际效益十分可观，并且提升生产效率的同时提升产品性能，推广前景广阔。

Description

一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统
技术领域
本发明属于铝合金车轮加工领域，尤其是一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统。
背景技术
铝合金车轮低压铸造生产中，顺序凝固是铸造过程中保证产品的重要因素，低压铸造车轮产品凝固的顺序是轮辋由上向下逐步逐步凝固，轮辐由外向内凝固，下模具中心的浇口位置最后凝固。自由控制模具内的温度与凝固顺序梯度相匹配才能保证毛坯凝固顺序，对于未按照凝固顺序的部位就很可能产生缩松缺陷，严重影响产品质量，甚至造成批量产品报废。目前常用的控制模具内温度场的方式是在按照冷却顺序在模具内涂覆不同厚度的保温涂料，局部使用保温材料，以及安装冷却风管，设置冷却风的开启顺序及时间。目前，对于冷却风的开启顺序及时间的设定，是通过长期经验积累获得的。但是，实际生产中上，由于模具造型设计复杂、尺寸变化等对于温度变化的影响因素众多，温度场出现局部不可预期的温度变化，经验数据并不适用于所有产品，导致产品出现凝固缺陷。
经过检测，发现以下已公开的相近专利申请：
一种智能调温模具装置(CN201800153U)，与现有技术相比，该智能调温模具装置在模具内挖一空腔，在空腔内放置一感温器，感温器与一温控器相连接，温控器控制着冷却水管的电磁阀，通过温控器上设定的温度控制着电磁阀的开启与闭合，由于设置了感温器，从而使模具内部的温度变化可以通过温控器来进行一个自动智能控制，温控器通过从感温器传出的温度信号对循环冷却水管的电磁阀进行控制，让模具保持一个相对稳定的衡温状态，使模具达到一个最佳的工作温度，降低了报废率，提高了产品的质量。
经过对比，本专利申请的技术方案与对比文件以及已公开的技术相比不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、操作便捷、安全可靠、高质高效的低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，包括基座、底模、顶模、边模、顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置，底模、顶模以及多个边模相对合模形成车轮产品铸造型腔，底模中部安装有浇口，顶模内安装有顶模冷却装置，底模内安装有底模冷却装置，边模内安装有边模冷却装置，其特征在于：
顶模径向一侧中部安装有一顶模热偶；
每一边模的中部内均安装有一边模热偶；
在底模的径向一侧间隔安装有两个底模热偶；
上述顶模热偶、边模热偶以及底模热偶分别将检测到的温度数据同步传输到控制系统柜，控制系统柜收到顶模热偶、边模热偶以及底模热偶检测到的温度值，得出当前模具内的温度场，根据顺序凝固时间控制要求，分别控制顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置进行工作控制温车轮模具冷却时间。
而且，所述顶模冷却装置、底模冷却装置以及边模冷却装置分别通过管路连接到风、水冷循环装置。
而且，所述顶模热偶检测顶模中部区域轮辐内侧的温度并将数控传输到控制系统柜；边模热偶用于检测轮辋区域外侧的温度并将数控传输到控制系统柜；安装在底模外侧的底模热偶检测轮辐外周外侧的温度，安装在底模内侧的底模热偶检测轮辐内周接近浇口位置的温度，该两个底模热偶分别将数控传输到控制系统柜。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用在模具中安装热电偶监控模具温度，根据实际温度变化，进行保温场温度控制，从而有效提升车轮产品的生产效率和质量，经试验对比，采用本方法的模具生成的车轮产品报废率降低了8％-10％，生产效率提升10％-15％；并且对生成产品性能进行检测，平均抗拉强度提升30％，延伸率提升6％-9％。
2、本发明方法的应用降低产品报废率，提升生产效率，对于大型车轮生产厂家带来的实际效益十分可观，并且提升生产效率的同时提升产品性能，推广前景广阔。
附图说明
图1为本模具中的热电偶安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，包括基座6、底模8、顶模3、边模4、顶模冷却装置1、顶模冷却装置6以及底模冷却装置10，底模、顶模以及四个边模相对合模形成车轮产品铸造型腔，底模中部安装有浇口9，铝合金溶液由该中部的浇口进入铸造型腔内；
顶模内安装有顶模冷却装置，底模内安装有底模冷却装置，边模内安装有边模冷却装置，上述顶模冷却装置、底模冷却装置以及边模冷却装置分别通过管路连接到风、水冷循环装置(图中未示出)。
本发明的创新点在于：
顶模径向一侧中部安装有一顶模热偶2，该顶模热偶检测顶模中部区域轮辐内侧的温度并将数控传输到控制系统柜；
每一边模的中部内均安装有一边模热偶5，该边模热偶用于检测轮辋区域外侧的温度并将数控传输到控制系统柜；
在底模的径向一侧间隔安装有两个底模热偶7，外侧的底模热偶检测轮辐外周外侧的温度，内侧的底模热偶检测轮辐内周接近浇口位置的温度，该两个底模热偶分别将数控传输到控制系统柜；
控制系统柜收到顶模热偶、边模热偶以及底模热偶检测到的温度值，从而得出当前模具内的温度场，从而根据顺序凝固时间控制要求，分别控制顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置进行工作，智能控制温车轮模具冷却时间，从而保证加工效率，提升产品品质。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，包括基座、底模、顶模、边模、顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置，底模、顶模以及多个边模相对合模形成车轮产品铸造型腔，底模中部安装有浇口，顶模内安装有顶模冷却装置，底模内安装有底模冷却装置，边模内安装有边模冷却装置，其特征在于：
顶模径向一侧中部安装有一顶模热偶；
每一边模的中部内均安装有一边模热偶；
在底模的径向一侧间隔安装有两个底模热偶；
上述顶模热偶、边模热偶以及底模热偶分别将检测到的温度数据同步传输到控制系统柜，控制系统柜收到顶模热偶、边模热偶以及底模热偶检测到的温度值，得出当前模具内的温度场，根据顺序凝固时间控制要求，分别控制顶模冷却装置、顶模冷却装置以及底模冷却装置进行工作控制温车轮模具冷却时间。
2.根据权利要求1所述的低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，其特征在于：所述顶模冷却装置、底模冷却装置以及边模冷却装置分别通过管路连接到风、水冷循环装置。
3.根据权利要求1所述的低压铸造铝合金车轮模具智能温控冷却系统，其特征在于：所述顶模热偶检测顶模中部区域轮辐内侧的温度并将数控传输到控制系统柜；边模热偶用于检测轮辋区域外侧的温度并将数控传输到控制系统柜；安装在底模外侧的底模热偶检测轮辐外周外侧的温度，安装在底模内侧的底模热偶检测轮辐内周接近浇口位置的温度，该两个底模热偶分别将数控传输到控制系统柜。
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