CN105383027A - 一种压铸模具冷却系统的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提了一种压铸模具冷却系统的检测方法和装置。本发明提出的方法是通过高压水泵将水注入模具冷却系统中，让水在冷却管中稳定流动，得到冷却管的流量，将所测流量与前次维修保养检测时的流量对比，判定是否堵塞。本发明提出的查漏方法是通过测试压力梯度变化，判定是否存在泄漏。相应地，本发明提出一种压铸模具冷却系统的检测装置，通过控制系统记录每次检测数据，分析及整理每套模具的冷却系统流量和压力数据，从而判别是否存在堵塞或泄漏。本发明可同时测量压铸模冷却系统的多个冷却管路，最多可测量4路，也可根据模具实际情况，对冷却回路进行扩展，对大于4个以上的冷却回路进行同时测量。本发明具有效率高、工作可靠的优点。

Description

一种压铸模具冷却系统的检测方法及装置

技术领域

本发明属于压铸模具技术领域，具体地说涉及一种通过自动识别冷却系统的承载压力和比较冷却系统中流量的变化情况，判别冷却系统是否存在泄漏、堵塞后冷却强度是否满足工艺要求的检测方法及装置。

背景技术

模具温度直接影响压铸件质量，模具冷却直接影响模具温度，模具冷却系统畅通及不泄漏是保证模具温度的关键。

模具冷却结构根据铸件结构的不同分为直通管冷却(以下简称直冷)、普通局部冷却及高压局部冷却(以下简称点冷)结构。冷却管安装在模具内部后，在使用中经常出现漏水、堵塞故障，从而导致模具工作温度不正常，影响到铸件质量和生产的稳定性。如模具装上压铸机台后，如果出现漏水，则必须停机，维修模具漏水故障直至完全消除后方可投入生产。另外在模具长时间使用后，由于水质问题，模具冷却管或模具冷却通道内会结垢从而堵塞冷却通道，导致模具冷却强度不够，模具温度升高，铸件出现粘模拉伤、缩孔缺陷的几率大增，铸件废品率上升。

因此在压铸模具装上压铸机前，检测压铸模冷却系统是否泄漏或堵塞对于保证正常生产、稳定铸件质量十分重要。但目前对于模具冷却系统的检测，多通过连接自来水来判断是否泄漏，这种简易方法存在如下问题：1)自来水的供水压力小于模具冷却水供水系统压力，在低压检测时模具冷却系统不泄漏并不能保证高压工作时不会泄漏；2)无法检测冷却系统是否存在堵塞，尤其是堵塞不明显时无法发现。

因此开发一种新的模具冷却系统检测方法及检测装置对于提高模具冷却系统的工作可靠性具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新的模具冷却系统检测方法及检测装置，目的是为了解决压铸模冷却系统检查时是否存在泄漏、是否堵塞即冷却强度是否满足工艺要求等问题，提供一种自动、高效、可靠、环保的压铸模具冷却系统检测方法及装置。

本发明提出的方法是通过高压水泵将水注入模具冷却系统中，让水在冷却管中稳定流动，得到不同冷却管在其稳定流动时的流量Q2，然后将所测流量与前次维修保养检测时的流量Q1对比，计算其差值△Q＝Q1-Q2及变化率q＝△Q/Q0，Q0为冷却管初次检测时(冷却管投入使用前)所记录的流量。当q变化量小于设定值时，即判定冷却管无堵塞。若大于设定值时即判定冷却管堵塞，需要更换或维修。

在完成流量测定后，高压水泵停机，模具冷却系统保压，测定冷却水压力P1，然后经过时间t后，再次测定冷却水压力P2。计算压力变化值△P＝P1-P2及压力梯度△P/t。由压力梯度△P/t的变化判定是否泄漏。正常情况下，△P/t应等于0，若远远大于0，则判断存在泄漏。

具体地，本发明提出的方法，包括如下步骤：

(1)将高压水泵经各单向阀，与模具内的各冷却管相连；各冷却管分别经截止阀与水箱相连；每个冷却管均与一个单向阀、一个截止阀构成一个测试管路；所述单向阀流向与高压水泵出水方向一致，所述截止阀初始状态设为开通状态；各个冷却管进水口一端均安装压力传感器，出水口一端均安装流量传感器；所述各冷却管包括模具直冷管、模具点冷管和滑块点冷管；

(2)启动高压水泵，使冷却水从水箱分别通过所述各测试管路后流回水箱；

(3)在高压水泵进入稳定工作状态后，根据各流量传感器，得到对应测试管路流量Q，与上次检测数据Q0相减得到差值△Q，得到各测试管路流量变化率△Q/Q0；判别是否各测试管路|△Q|/Q0大于流量变化预设值，是则判定对应的冷却管堵塞，否则判定对应的冷却管畅通；

(4)关闭各截止阀，根据各压力传感器得出各测试管路冷却水此时的压力P0，记录各压力值；

(5)经过保压持续时间t,根据各压力传感器得出经过保压时间t后的压力P，分别计算各测试管路的压力差值△P＝P-P0，进而计算出压力梯度值△P/t；判别各测试管路压力梯度值|△P|/t是否大于压力梯度预设值，是则判定对应的冷却管泄漏，否则判定对应的冷却管不泄漏。

进一步的，所述的压铸模具冷却系统的检测方法中，步骤(5)中所述保压时间t为30～75秒。

进一步的，所述的压铸模具冷却系统的检测方法中，步骤(2)各冷却管的液体在流回水箱之前，经过过滤器的过滤，清除其中的杂质。

进一步的，所述的压铸模具冷却系统的检测方法中，步骤(3)中的流量变化率预设值为0.3-0.6％，步骤(5)压力梯度值预设值0.1～0.3bar/s。

相应地，本发明提出一种铸模具冷却系统的检测装置，其包括高压水泵2、第一A/D模块3、控制系统4、第二A/D模块5、驱动模块6，其中：

所述高压水泵2出水口汇接多路入水管，每路入水管上装有一个单向阀和一个水压传感器；所述单向阀的流向与高压水泵2出水方向一致，所述水压传感器输出通过第一A/D模块3，连接至控制系统4；

与所述多路入水管相对应，检测装置设有多路出水管，各出水管均装有一个截止阀和一个流量传感器；经过截止阀后，各出水管连通至水箱1；所述截止阀动作由驱动模块6控制，所述流量传感器输出通过第二A/D模块5，连接至控制系统4；

工作时，将模具的各个冷却管一端分别与所述多路入水管相连，另一端分别与所述多路出水管相连；流量传感器和压力传感器将采集的信号经模数转换，传入控制系统4，控制系统4根据接收的流量和压力数据，和预先存储的数据进行对比计算，判别是否模具存在泄漏和堵塞问题。

进一步的，所述的模具冷却系统的检测装置堵塞判别标准是判断各管路的流量相对于前次记录的流量的流量变化率是否大于流量变化预设值，是则判定为该管路存在堵塞，否则判定该管路不堵塞；其泄漏判别标准是：判断各管路加压并保压一段时间后，各管路上保压前后压力梯度值是否大于压力梯度预设值，是则判定为该管路存在泄漏，否则判定该管路不泄漏。

进一步的，所述的模具冷却系统的检测装置中，多路出水管汇接为一路，经过滤器7连接到水箱。

进一步的，所述的模具冷却系统的检测方法和装置中，高压水泵2的压力是可调节的。本发明基于保证模具维修保养后检测冷却系统部分所承受的压力与正常生产时压铸机冷却系统压力一致，通过比较冷却系统中压力与流量数值的变化情况，判定模具冷却系统是否可靠，以保证模具温度在生产过程中能够满足工艺要求。

本发明的控制系统能通过内存卡记录每次运行的数据，方便分析及整理每套模具的冷却系统压力、流量数据，实现数值标准化，为冷却系统的改善提供合理数据分析，有利于全面记录和全寿命掌握模具冷却系统状况。

本发明可同时测量压铸模冷却系统的多个冷却管路，最多可测量4路，也可根据模具实际情况，对冷却回路进行扩展，对大于4个以上的冷却回路进行同时测量。

本发明具有效率高、工作可靠的优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的工作原理图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1.水箱，2.高压水泵，3.第一A/D模块，4.控制系统，5.第二A/D模块，6.驱动模块，7.过滤器，8.第一流量传感器，9.第一截止阀，10.第二流量传感器，11.第二截止阀，12.第三流量传感器，13.第三截止阀，14..第四流量传感器，15.第四截止阀，16.第四单向阀，17.第四压力传感器，18.第三单向阀，19.第三压力传感器，20.第二单向阀，21.第二压力传感器，22.第一单向阀，23.第一压力传感器，24.模具直冷管，25.模具点冷管，26.滑块点冷管，27.其它冷却管，30.模具。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图2所示，本发明装置的操作流程：

1.首先把压铸模具30与本发明装置进行连接：模具直冷管24、模具点冷管25、滑块点冷管26和其它冷却管27的进水口和出水口分别连接本发明装置对应的出水口和进水口。

3.控制系统4通过驱动模块6启动高压水泵2工作。控制系统4通过驱动模块6打开第一或第二或第三或第四截止阀9、11、13、15。高压水泵2将水箱1中的水抽取，高压水通过第一或第二或第三或第四单向阀22、20、18、16、分别通过模具直冷管24、模具点冷管25、滑块点冷管26、其它点冷管27、以及第一或第二或第三或第四截止阀9、11、13、15，最后通过过滤器7流回水箱1。

3.待泵稳定工作一定时间后推荐时间大于60s，冷却回路中的第一或第二或第三或第四流量传感器8、10、12、14信号经第二A/D模块5输入到控制系统4中。控制系统4分别计算出模具直冷管24、模具点冷管25、滑块点冷管26、其它点冷管27中的流量Q31、Q41、Q51、Q61，然后控制系统4与存储在其中的初次检测数据Q30、Q40、Q50、Q60，并计算相应的差值△Q3＝Q31-Q30、△Q4＝Q41-Q40、△Q5＝Q51-Q50、△Q6＝Q61-Q60及流量变化率q3＝△Q3/Q30、q4＝△Q4/Q40、q5＝△Q5/Q50、q6＝△Q6/Q60。当q3或q4或q5或q6的绝对值大于设定值时，控制系统4即判定对应的冷却管堵塞。

4.流量检测完毕后，控制系统4通过驱动模块6停止高压水泵2，并关闭第一或第二或第三或第四截止阀9、11、13、15。同时对应冷却水管中24、25、26、27设置的第一或第二或第三或第四压力传感器23、21、19、17的信号经过第一A/D转换器3输入到控制系统4中得到冷却水保压时的压力P31、P41、P51、P61，控制系统4保存该压力值并开始计时。该计时时间t由控制系统4设定。

5.当计时时间t到，冷却水管中24、25、26、27设置的第一或第二或第三或第四压力传感器23、21、19、17的信号经过第一A/D转换器3输入到控制系统4中得到保压时间t后的压力P32、P42、P52、P62，控制系统4计算对应冷却水管的压力差值△P3＝P31-P32、△P4＝P41-P42、△P5＝P51-P52、△P6＝P61-P62以及压力梯度值△P3/t、△P4/t、△P5/t、△P6/t。当压力梯度值△P3/t、△P4/t、△P5/t、△P6/t的绝对值大于预设值时，控制系统4判定对应的冷却管路存在泄漏。

6.控制系统4输出检测结果。

7.检测完毕，控制系统4通过驱动模块6打开第一、第二、第三、第四截止阀9、11、13、15，冷却系统自动泄压，模具冷却系统中冷却管路24、25、26、27中的水通过过滤器7排回水箱1。

8.拆除压铸模具30与本发明装置间的各种连接，本次检测结束。

本发明可以满足各种压铸模具的冷却系统是否存在泄漏、是否堵塞即冷却强度是否满足工艺要求的检测，由于有关检测参数与压铸模具实际工作状态时相一致，有效降低了压铸模具使用时的故障率和压铸机的停机率。而且装置体积小、结构简单、设备制造成本低、可靠性高、自动化程度高、节约能源，是一种良好的检测方法及装置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压铸模具冷却系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将高压水泵经各单向阀，与模具内的各冷却管相连；各冷却管分别经截止阀与水箱相连；每个冷却管均与一个单向阀、一个截止阀构成一个测试管路；所述单向阀流向与高压水泵出水方向一致，所述截止阀初始状态设为开通状态；各个冷却管进水口一端均安装压力传感器，出水口一端均安装流量传感器；所述各冷却管包括模具直冷管、模具点冷管和滑块点冷管；

(2)启动高压水泵，使冷却水从水箱分别通过所述各测试管路后流回水箱；

(3)在高压水泵进入稳定工作状态后，根据各流量传感器，得到对应测试管路流量Q，与上次检测数据Q0相减得到差值△Q，得到各测试管路流量变化率△Q/Q0；判别是否各测试管路|△Q|/Q0大于流量变化预设值，是则判定对应的冷却管堵塞，否则判定对应的冷却管畅通；

(4)关闭各截止阀，根据各压力传感器得出各测试管路冷却水此时的压力P0，记录各压力值；

(5)经过保压持续时间t,根据各压力传感器得出经过保压时间t后的压力P，分别计算各测试管路的压力差值△P＝P-P0，进而计算出压力梯度值△P/t；判别各测试管路压力梯度值|△P|/t是否大于压力梯度预设值，是则判定对应的冷却管泄漏，否则判定对应的冷却管不泄漏。

2.根据权利要求1所述的压铸模具冷却系统的检测方法，其特征在于，步骤(5)中所述保压时间t为30～75秒。

3.根据权利要求1所述的压铸模具冷却系统的检测方法，其特征在于，步骤(2)各冷却管的液体在流回水箱之前，经过过滤器的过滤，清除其中的杂质。

4.根据权利要求1所述的压铸模具冷却系统的检测方法，其特征在于，步骤(3)中的流量变化率预设值为0.3-0.6％，步骤(5)压力梯度值预设值0.1～0.3bar/s。

5.一种压铸模具冷却系统的检测装置，其特征在于，包括高压水泵(2)、第一A/D模块(3)、控制系统(4)、第二A/D模块(5)、驱动模块(6)，其中：

所述高压水泵(2)出水口汇接多路入水管，每路入水管上装有一个单向阀和一个水压传感器；所述单向阀的流向与高压水泵(2)出水方向一致，所述水压传感器输出通过第一A/D模块(3)，连接至控制系统(4)；

与所述多路入水管相对应，检测装置设有多路出水管，各出水管均装有一个截止阀和一个流量传感器；经过截止阀后，各出水管连通至水箱(1)；所述截止阀动作由驱动模块(6)控制，所述流量传感器输出通过第二A/D模块(5)，连接至控制系统(4)；

工作时，将模具的各个冷却管一端分别与所述多路入水管相连，另一端分别与所述多路出水管相连；流量传感器和压力传感器将采集的信号经模数转换，传入控制系统(4)，控制系统(4)根据接收的流量和压力数据，和预先存储的数据进行对比计算，判别是否模具存在泄漏和堵塞问题。

6.根据权利要求5所述的模具冷却系统的检测装置，其特征在于，其堵塞判别标准是判断各管路的流量相对于前次记录的流量的流量变化率是否大于流量变化预设值，是则判定为该管路存在堵塞，否则判定该管路不堵塞；其泄漏判别标准是：判断各管路加压并保压一段时间后，各管路上保压前后压力梯度值是否大于压力梯度预设值，是则判定为该管路存在泄漏，否则判定该管路不泄漏。

7.根据权利要求5、6所述的模具冷却系统的检测装置，其特征在于，多路出水管汇接为一路，经过滤器(7)连接到水箱。

8.根据权利要求1、2、3或4中所述的压铸模具冷却系统的检测方法，其特征在于，所述的高压水泵(2)的压力是可调节的。

9.根据权利要求5、6、或7中所述的压铸模具冷却系统的检测装置，其特征在于，所述的高压水泵(2)的压力是可调节的。