CN107256040A - 一种提高模具控温精度的水冷数字阀组 - Google Patents

一种提高模具控温精度的水冷数字阀组 Download PDF

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董秀奇
王晓哲
陈亮
陈宇杰
贾萍
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means

Abstract

本发明提供一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，包括冷却系统、模具以及控制系统，所述冷却系统设置于模具上平面，且包括第一冷却管路，第二冷却管路以及冷却分路，所述第一冷却管路与第二冷却管路的管径大小一致，所述冷却分路设置若干个，包括冷却且均设置电磁阀，所述若干冷却分路均包括冷却分管以及电磁阀，所述电磁阀设置于冷却分管上。这样可以使得金属型铸造的模具控温更完善更快速更准确，以进一步提高金属型铸件的内在质量，也大大减少了现场调试工程技术人员的劳动量。

Description

一种提高模具控温精度的水冷数字阀组
技术领域
本发明涉及轻合金铸造技术领域，特别是一种提高模具控温精度的水冷数字阀组。
背景技术
金属型铸造的模温控制对铸件的内在质量影响极为重要，对内在质量要求不严而产量又不大的铸件说来一般不需要控温，但对内在质量要求严格生产批量很大时则不行，因为批量大要连续生产，而且生产的节拍很快，这时对模具的冷却就至关重要。风冷特性柔和，风量大点小点对铸件质量影响不大，但对生产节拍很快这时就需要用水冷，这时水流量大小对铸件质量影响非常强烈。温度控制历来是惯性大、滞后严重，因而冷却水的流量控制就非常重要，重要的是要求有两点，第一是流量的大小调节，第二是快速性要好，只有这样才能满足生产的要求，即在铸件凝固之前的短暂时间内完成对温度变化的调控，对模具冷却的水路一般都在十来路左右，水路复杂而且成本高，故而要求成本要低，速度要快才能满足生产的需求。
有鉴于此，本发明人专门设计了一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，本案由此产生。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，用来完成对冷却水流的调节，包括冷却系统、模具以及控制系统，所述冷却系统设置于模具上平面，且包括第一冷却管路，第二冷却管路以及冷却分路，所述第一冷却管路与第二冷却管路的管径大小一致，所述冷却分路设置若干个，且若干个冷却分路并联设置于第一冷却管路与第二冷却管路之间，且包括第一连接点以及第二连接点，所述第一冷却管路一端与第一连接点连接，所述第二冷却管路与第二连接点连接，所述若干冷却分路均包括冷却分管以及电磁阀，所述电磁阀设置于冷却分管上，所述若干个冷却分管管径大小均不同，且采用公比为√2的等比数列的通式逐渐变化，所述电磁阀的口径与冷却分管管径大小配合。
进一步的，所述冷却分路数量取决于第一冷却管路与第二冷却管路的大小。
进一步的，所述第一冷却管路另一端连入冷却水，所述第二冷却管另一端设置集水槽。
进一步的，所述电磁阀采用二位三通直动式电磁阀。
进一步的，所述控制系统可控制电磁阀的开关。
进一步的，所述冷却分路还包括法兰，所述电磁阀设置有输入端与输出端，所述输入端与输出端通过法兰连接于冷却分管上。
进一步的，所述二位三通直动式电磁阀输出端还设置脉冲装置。
本发明的水冷控制阀组设置若干冷却分路，且冷却分路上设置电磁阀，若干个电磁阀的开或者关，可组合成多种的水流调节方式，不仅调节速度快，成本低，而且水流可实现精确控制以达到对模具温度的精确控制，有效解决了原有的水路复杂而且成本高，且控制不够精确的问题。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明水冷数字阀组示意图；
图2是水冷数字阀组的冷却分路为两路示意图；
图3是水冷数字阀组的冷却分路为三路示意图。
标号说明：
1-第一冷却管路，2-冷却分路，21-第一冷却分路，211-第一电磁阀，212-第一冷却分管，22-第二冷却分路，221-第二电磁阀，222-第二冷却分管，23-第三冷却分路，231-第三电磁阀，232-第三冷却分管，3-第二冷却管路，4-第一连接点，5-第二连接点。
具体实施方式
请参阅图1，是作为本发明的最佳实施例的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，用来完成对冷却水流的调节，包括冷却系统、模具以及控制系统，冷却系统设置于模具上平面，并越近越好，且包括第一冷却管路1，第二冷却管路3以及冷却分路2，第一冷却管路1与第二冷却管路3的管径大小一致。
冷却分路2设置若干个(n)，且若干个冷却分路2并联设置于第一冷却管路1与第二冷却管路3之间，且包括第一连接点4以及第二连接点5，第一冷却管路1一端与第一连接点4连接，另一端连入冷却水；第二冷却管路3与第二连接点5连接，另一端设置集水槽。
冷却分路均2均包括冷却分管、法兰以及电磁阀，电磁阀设置有输入端与输出端，输入端与输出端通过法兰连接于冷却分管上，若干个冷却分管管径大小均不同，且采用公比为√2的等比数列的通式a1*(√2)(n-1)逐渐变化，而水流大小的调节方式有2n种，电磁阀的口径与冷却分管管径大小配合，控制系统可根据需要自动控制电磁阀的开关以实现对水流的精确控制，其中，电磁阀采用二位三通直动式电磁阀，二位三通直动式电磁阀输出端还设置脉冲装置，且能提供2～3秒压缩空气的脉冲以尽快的清除冷却分路以及第二冷却管路3中残留水对模具的冷却，有效的降低了残留水对模具温度的影响，提高控制精度。
冷却分路2包括第一冷却分路21、第二冷却分路22、第三冷却分路23……以及第n冷却水路，其中第一冷却水路包括第一冷却分管212以及第一电磁阀211；第二冷却水路包括第二冷却分管222以及第二电磁阀221；第三冷却水路包括第三冷却分管232以及第三电磁阀231；第n冷却水路包括第n冷却分管以及第n电磁阀。
冷却分路2数量取决于第一冷却管路1与第二冷却管路3的大小，如果第一冷却管路1与第二冷却管路3的管径较大，则冷却分路数量增多，可实现更多种方式的水流调节。
首先，请参阅图2，以冷却分路2设置两路为例，包括第一冷却分路21以及第二冷却分路22，第一冷却分路21上包括第一冷却分管212以及第一电磁阀211，第一电磁阀211设置于第一冷却分管212上，其中第一电磁阀211口径与第一冷却分管212管径一致均为a1，且a1＝0.56mm；第二冷却分路22包括第二冷却分管222以及第二电磁阀221，第二电磁阀221设置于第二冷却分管222上，其中第二电磁阀221口径与第二冷却分管222管径一致均为a2，且a2＝0.56*√2约为0.80mm。此时，通过控制系统可实现水流的大小调节方式有22共4种，第一种为第一电磁阀211与第二电磁阀221均关闭；第二种为第一电磁阀211打开，第二电磁阀221关闭；第三种为第一电磁阀211关闭，第二电磁阀221打开；第四种为第一电磁阀211与第二电磁阀221均打开，可实现水流的多种而且精确的控制。
其次，请参阅图3，以冷却分路2设置三路为例，包括第一冷却分路21第二冷却分路22以及第三冷却分路23，第一冷却分路21上包括第一冷却分管212以及第一电磁阀211，第一电磁阀211设置于第一冷却分管212上，其中第一电磁阀211口径与第一冷却分管212管径一致均为a1，且a1＝0.56mm；第二冷却分路22包括第二冷却分管222以及第二电磁阀221，第二电磁阀221设置于第二冷却分管222上，其中第二电磁阀221口径与第二冷却分管222管径一致均为a2，且a2＝0.56*√2约为0.80mm；第三冷却分路23包括第三冷却分管232以及第三电磁阀231，第三电磁阀231设置于第三冷却分管232上，其中第三电磁阀231口径与第三冷却分管232管径一致均为a3，且a3＝0.56*(√2)2约为1.13mm。此时，通过控制系统可实现水流的大小调节方式有23共8种，可实现水流的多种而且精确的控制，依次类推，可根据第一冷却管路1与第二冷却管路3的管径大小来决定冷却分路的数量。
因此，本发明的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组具有如下优点：
第一，对水冷系统的流量进行一次标定后就可以取消流量计的安装及调节；
第二，模温控制时需要改变的流量大小是自动的，无需人工参与；
第三，采用供水阀位高的三通阀控温大大减弱了残水对模具冷却的干扰；
第四，阀组之间的跃变差大对温控惯性大滞后严重有一定的补偿作用；
第五，控制速度快，几乎仅取决于阀门的开关速度；
第六，成本低，用两个电磁阀可以完成四种流量控制，三个电磁阀可完成八种流量控制，一个电磁阀的成本仅60～70元左右，完全可满足生产的需求。
综上所述，本发明的水冷控制阀组设置若干冷却分路，且冷却分路上设置电磁阀，若干个电磁阀的开或者关，可组合成多种的水流调节方式，不仅调节速度快，成本低，而且水流可实现精确控制以达到对模具温度的精确控制，有效解决了原有的水路复杂而且成本高，且控制不够精确的问题。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，包括冷却系统、模具以及控制系统，所述冷却系统设置于模具上平面，且包括第一冷却管路，第二冷却管路以及冷却分路，所述第一冷却管路与第二冷却管路的管径大小一致，所述冷却分路设置若干个，且若干个冷却分路并联设置于第一冷却管路与第二冷却管路之间，且包括第一连接点以及第二连接点，所述第一冷却管路一端与第一连接点连接，所述第二冷却管路与第二连接点连接，所述若干冷却分路均包括冷却分管以及电磁阀，所述电磁阀设置于冷却分管上，所述若干个冷却分管管径大小均不同，且采用等比数列的通式逐渐变化，所述电磁阀的口径与冷却分管管径大小配合。
2.根据权利要求1所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述冷却分路数量取决于第一冷却管路与第二冷却管路的大小。
3.根据权利要求1所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述第一冷却管路另一端连入冷却水，所述第二冷却管另一端设置集水槽。
4.根据权利要求1所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述电磁阀采用二位三通直动式电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述控制系统可控制电磁阀的开关。
6.根据权利要求1所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述冷却分路还包括法兰，所述电磁阀设置有输入端与输出端，所述输入端与输出端通过法兰连接于冷却分管上。
7.根据权利要求4或6所述的一种提高模具控温精度的水冷数字阀组，其特征在于，所述二位三通直动式电磁阀输出端还设置脉冲装置。
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