CN107741303A - 模具真空测漏装置及测漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于有色金属压铸工艺中真空排气技术领域，尤其是涉及一种模具真空测漏装置及测漏方法，其中模具真空测漏装置，其特征在于包括操作控制箱，真空罐，设置在此真空罐上的真空泵，连接真空罐和待测模具的真空管路，设置在真空管路上的真空主阀，设置在真空管路上的压力传感器、温度传感器和湿度传感器，压力传感器、温度传感器和湿度传感器与操作控制箱相连接。本发明采用手动方式独立进行，就是为了避免其它动态工艺因素的影响。测量时，模具模拟压铸周期中的闭合现象，冲头盖住料筒倒料口。手动测量开始后，通过高精度的真空传感器测量到模具最终的平衡真空值，对照真空泵压力输出数学模型，得出大气压下的气体通过流量，即模具的泄漏量。

Description

模具真空测漏装置及测漏方法

技术领域

本发明属于有色金属压铸工艺中真空排气技术领域，尤其是涉及一种模具真空测漏装置及测漏方法。

背景技术

在有色金属合金压铸成型行业中，产品的充型、气密性、整体含气量等要求无一例外的要选择真空排气；真空排气需要在压射期间型腔或/与熔杯形成一个相对密封的空间内完成。在影响真空排气效率的众多因素中，模具无疑是最为关键的一环，模具自身的泄漏将直接对真空排气效果带来占压倒性的比重。在真空压铸生产中，尤其是高真空压铸生产中，压铸结构件的产品除了对产品总体含气量有严格要求外，还需要做T5(由高温成型过程冷却，然后进行人工时效的状态)或T6(固熔热处理后进行人工时效的状态)热处理,在长时间高温下，内部的气孔暴露无遗，直接导致产品报废。

模具自身的泄漏一般都是由密封不严造成。真空模具的密封是指分型面的密合、顶针的配合或密封、滑块的配合或密封、冲头与料筒的配合或密封。对于普通真空排气，分型面的表面平整度和加工精度必须在一个最低要求的水平上、这也适合于顶针和滑块的加工精度和配合；对于高真空压铸，模具除了以上要求外，分型面要放置密封条、顶针和滑块也要放置密封条或密封圈，而且冲头要采用卡套式密封环，最大限度地提高型腔和料筒的密合度。模具密封效果如何需要用一个量的概念来诠释，以此作为界定模具是否适合真空生产或高真空生产的界限。目前行业内尚未有一个精准真空模具的测漏方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效率高精度的压铸模具的真空测量泄漏方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的模具真空测漏装置，其特征在于包括操作控制箱，真空罐，设置在此真空罐上的真空泵，连接所述真空罐和待测模具的真空管路，设置在所述真空管路上的真空主阀，设置在所述真空管路上的压力传感器、温度传感器和湿度传感器，所述的压力传感器、温度传感器和湿度传感器与所述的操作控制箱相连接。

所述的压力传感器为高精度压力传感器。

一种利用模具真空测漏装置的测漏方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将模具真空测漏装置与待测模具相连接；

（2）将待测模具的动模关模到位，此时动模与定模分型面密合；

（3）冲头前进：冲头越过熔杯倒料口后某处停止，冲头和熔杯形成密合状态；则动模、定模、冲头、熔杯和真空管路形成一个封闭的容腔；

（4）手动测量模具真空泄漏启动：通过操作控制箱，启动手动测量，真空泵运行，模具真空阀和真空主阀开启，封闭容腔的气体在压差下进入到真空罐中；

（5）压力传感器的平衡真空度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的压力传感器，将系统平衡真空度值输入给操作控制箱；

（6）温度传感器的温度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的温度感器，将系统内温度值输入给操作控制箱；

（7）湿度传感器的湿度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的湿度传感器，将系统湿度值输入给操作控制箱；

（8）真空阻力值输入：根据具体的连接方式和结构，将系统真空阻力值输入给操作控制箱；

（9）系统计算：操作控制箱将压力传感器、温度传感器和湿度传感器的输入值与系统内部的真空泵压力输出数学模型进行比较和计算，得出此模具的真空泄漏值；

其中，真空泵压力输出数学模型，是由以下方式建立的，

首先根据不同真空泵的特性，建立泵的数据块：真空泵压力流量数据块、压力与温度数据块、真空阻力与压力降数据块和压力与湿度数据块；每个数据块均设有指针，用以在满足不同测量或设定前提条件下调用相应的数据；最终的模具泄漏值为：

Fm=F(x)×f1×f2×f3

其中：Fm为最终测出的模具泄漏值，l/s；

F（x）初始流量，l/s，来至相应的真空泵的压力流量数据块；

f1为不同温度下气体膨胀系数，来至压力与温度数据块；

f2为不同连接下压力降系数，来自真空阻力与压力降数据块；

f3为不同湿度下对真空的影响系数，来自压力与湿度数据块；

（10）测量结束：此时测量与计算结束，等待操作箱（件号14）下一个命令。

本发明的优点：

（1）本发明的模具真空测漏装置及测漏方法，模拟压射时期模具的封闭状态，形成一个相对密封的型腔和熔杯的容积；

（2）本发明的模具真空测漏装置及测漏方法，采取手动方式，避免压铸工艺其它因素的交叉影响；

（3）本发明的模具真空测漏装置及测漏方法，采用高精度真空传感器，其最小线性误差和测量精度得以保证；

（4）本发明的模具真空测漏装置及测漏方法，建立真空泵压力输出数学模型，作为对应的比较值；

（5）本发明的模具真空测漏装置及测漏方法，根据平衡真空度与真空泵压力输出数学模型对比，得出大气压下的气体通过流量，即模具真空泄漏值。

附图说明

图1为本发明模具真空测漏装置的结构示意图。

图2为本发明真空泵压力输出数学模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的模具真空测漏装置，其特征在于包括操作控制箱14，真空罐12，设置在此真空罐12上的真空泵13，连接所述真空罐12和待测模具的真空管路10，设置在所述真空管路10上的真空主阀11，设置在所述真空管路10上的压力传感器5、温度传感器6和湿度传感器7，所述的压力传感器5、温度传感器6和湿度传感器7与所述的操作控制箱14相连接。

所述的压力传感器5为高精度压力传感器。

一种利用模具真空测漏装置的测漏方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将模具真空测漏装置与待测模具相连接；

（2）将待测模具的动模4关模到位，此时动模4与定模1分型面密合；

（3）冲头9前进：冲头9越过熔杯8倒料口后某处停止，冲头9和熔杯8形成密合状态；则动模4、定模1、冲头9、熔杯8和真空管路10形成一个封闭容腔2；

（4）手动测量模具真空泄漏启动：通过操作控制箱14，启动手动测量，真空泵13运行，模具真空阀3和真空主阀11开启，封闭容腔2的气体在压差下进入到真空罐12中；

（5）压力传感器5的平衡真空度值输入：位于模具真空阀3和真空主阀11之间的压力传感器5，将系统平衡真空度值输入给操作控制箱14；

（6）温度传感器6的温度值输入：位于模具真空阀3和真空主阀11之间的温度感器6，将系统内温度值输入给操作控制箱14；

（7）湿度传感器7的湿度值输入：位于模具真空阀3和真空主阀11之间的湿度传感器7，将系统湿度值输入给操作控制箱14；

（8）真空阻力值输入：根据具体的连接方式和结构，将系统真空阻力值输入给操作控制箱14；

（9）系统计算：操作控制箱14将压力传感器5、温度传感器6和湿度传感器7的输入值与系统内部的真空泵压力输出数学模型进行比较和计算，得出此模具的真空泄漏值；

其中，真空泵压力输出数学模型，是由以下方式建立的，如图2所示，

首先根据不同真空泵13的特性，建立泵的数据块：真空泵压力流量数据块、压力与温度数据块、真空阻力与压力降数据块和压力与湿度数据块；每个数据块均设有指针，用以在满足不同测量或设定前提条件下调用相应的数据；最终的模具泄漏值为：

Fm=F(x)×f1×f2×f3

其中：Fm为最终测出的模具泄漏值，l/s；

F（x）初始流量，l/s，来至相应的真空泵的压力流量数据块；

f1为不同温度下气体膨胀系数，来至压力与温度数据块；

f2为不同连接下压力降系数，来自真空阻力与压力降数据块；

f3为不同湿度下对真空的影响系数，来自压力与湿度数据块；

（10）测量结束：此时测量与计算结束，等待操作控制箱14下一个命令。

本发明的模具真空测漏装置及侧漏方法是采用手动方式独立进行，就是为了避免其它动态工艺因素的影响。测量时，模具模拟压铸周期中的闭合现象，即关模，冲头9盖住料筒倒料口。手动测量开始后，通过高精度的真空传感器测量到模具最终的平衡真空值，对照真空泵压力输出数学模型，得出大气压下的气体通过流量，即模具的泄漏量。

Claims (3)

1.一种模具真空测漏装置，其特征在于包括操作控制箱，真空罐，设置在此真空罐上的真空泵，连接所述真空罐和待测模具的真空管路，设置在所述真空管路上的真空主阀，设置在所述真空管路上的压力传感器、温度传感器和湿度传感器，所述的压力传感器、温度传感器和湿度传感器与所述的操作控制箱相连接。

2.根据权利要求1所述的模具真空测漏装置，其特征在于所述的压力传感器为高精度压力传感器。

3.一种利用模具真空测漏装置的测漏方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将模具真空测漏装置与待测模具相连接；

（2）将待测模具的动模关模到位，此时动模与定模分型面密合；

（3）冲头前进：冲头越过熔杯倒料口后某处停止，冲头和熔杯形成密合状态；则动模、定模、冲头、熔杯和真空管路形成一个封闭的容腔；

（4）手动测量模具真空泄漏启动：通过操作控制箱，启动手动测量，真空泵运行，模具真空阀和真空主阀开启，封闭容腔的气体在压差下进入到真空罐中；

（5）压力传感器的平衡真空度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的压力传感器，将系统平衡真空度值输入给操作控制箱；

（6）温度传感器的温度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的温度感器，将系统内温度值输入给操作控制箱；

（7）湿度传感器的湿度值输入：位于模具真空阀和真空主阀之间的湿度传感器，将系统湿度值输入给操作控制箱；

（8）真空阻力值输入：根据具体的连接方式和结构，将系统真空阻力值输入给操作控制箱；

（9）系统计算：操作控制箱将压力传感器、温度传感器和湿度传感器的输入值与系统内部的真空泵压力输出数学模型进行比较和计算，得出此模具的真空泄漏值；

其中，真空泵压力输出数学模型，是由以下方式建立的，

首先根据不同真空泵的特性，建立泵的数据块：真空泵压力流量数据块、压力与温度数据块、真空阻力与压力降数据块和压力与湿度数据块；每个数据块均设有指针，用以在满足不同测量或设定前提条件下调用相应的数据；最终的模具泄漏值为：

Fm=F(x)×f1×f2×f3

其中： Fm为最终测出的模具泄漏值，l/s；

F（x）初始流量，l/s，来至相应的真空泵的压力流量数据块；

f1为不同温度下气体膨胀系数，来至压力与温度数据块；

f2为不同连接下压力降系数，来自真空阻力与压力降数据块；

f3为不同湿度下对真空的影响系数，来自压力与湿度数据块；

（10）测量结束：此时测量与计算结束，等待操作箱（件号14）下一个命令。