CN113118417A - 一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统 - Google Patents

一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统 Download PDF

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Abstract

一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，包括温度采集模块，温度采集模块能够实时采集底模、边模和顶模各个区域的温度；数据分析模块，数据分析模块能够接收温度采集模块采集的温度，并分析拟合计算出不同位置的温度曲线区间；温度控制模块，温度控制模块能够根据数据分析模块拟合计算的温度曲线，自动控制不同位置的温度。通过上述温控辅助系统，不管外界因素如何变化，我们始终保持模具温度场在公差范围内变化，更好的保持生产过程的稳定性，同时降低对技术人员的依赖性。

Description

一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统
技术领域
本发明涉及车轮铸造技术领域，具体地说是一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统。
背景技术
随着轮毂向着精密化、复杂化、轻量化的方向发展，对轮毂生产过程的稳定性要求越来越高，归根结底是对生产过程中轮毂模具温度场的稳定性提出了更高的要求。另外，随着零零后逐渐成为市场招工对象的主力军，由于压铸现场工作特有的性质，未来招收稳定、且有一定成熟技能的工人，也会是公司未来不得不面对的一项挑战。客户对产品的一致性要求越来越苛刻，减少人为参与提高铸造铝合金轮毂生产过程的稳定性显得越来越急迫，特别是对于造型复杂工艺窗口窄的产品，有效控制模具温度场的稳定性至关重要，面对这些难题智能化成为唯一的解决途径。
传统的生产模式是依靠经验丰富的现场技术人员根据X光的状况实时调整模具冷却的工艺参数，但现场工况条件并不是一成不变的，例如：季节带来的环境温度的变化、生产异常中断带来的模具温度变化、铝液温度在公差范围内的变化等等，这就导致现场技术人员不得不根据X光状况不断的调整相应的工艺参数，一方面由于X光的滞后性产生少量甚至批量的废品，造成生产成本的浪费；另一方面这种生产模式对人的依赖程度较大，有些时候甚至出现顾此失彼的现象；同时，也与目前整个制造业少人化、无人化的发展理念相违背。如何提高铸造现场生产过程的稳定性，降低对人员的依赖已经成为行业的难题，也是行业未来的发展方向。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，能够提高轮毂铸造过程的稳定性。降低工人的劳动强度，以达到少人化生产的目的。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，包括温度采集模块，温度采集模块能够实时采集底模、边模和顶模各个区域的温度；
数据分析模块，数据分析模块能够接收温度采集模块采集的温度，并分析拟合计算出不同位置的温度曲线区间；
温度控制模块，温度控制模块能够根据数据分析模块拟合计算的温度曲线，自动控制不同位置的温度。
在一些实施例中，温度采集模块包括按照低压铸造凝固顺序梯度设置在底模、边模和顶模上的多个热电偶。
在一些实施例中，底模、边模和顶模内布置有冷却通道，热电偶设置在冷却通道附近。
在一些实施例中，数据分析模块能够对数据采集模块采集到的轮毂低压铸造过程中各个区域的多个完整温度变化循环进行分析拟合，并计算出不同位置的温度曲线区间。
在一些实施例中，数据分析模块能够对数据采集模块采集到的轮毂低压铸造过程中各个区域的10-15个完整温度变化循环进行分析拟合，并计算出不同位置的温度曲线区间。
在一些实施例中，温度控制模块能够控制冷却通道的启停及流量大小。
相对于现有技术，本发明所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统具有以下优势：
本发明公开的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，能够时刻保持铸造模具温度场的稳定状态，即使在外界环境变换的状况下也能自动修正，提高生产过程的稳定性。通过这套智能温控辅助系统一方面降低工人的劳动强度，以达到少人化生产的目的，另一方面降低对经验丰富的技术人员的依赖。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种铸造铝合金轮毂的结构示意图。
附图标记说明：1-浇口杯；2-浇口套；3-底模；4-顶模；5-边模；6-底板；7-冷却通道； 8-热电偶；9-上模顶板；10-分流锥。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面参考图1并结合实施例描述本发明实施例的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统。
一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，包括温度采集模块，温度采集模块能够实时采集底模3、边模5和顶模4各个区域的温度；温度采集模块包括按照低压铸造凝固顺序梯度设置在底模3、边模5和顶模4上的多个热电偶8。底模3、边模5和顶模4内布置有冷却通道7，热电偶8设置在冷却通道附近。数据分析模块，数据分析模块能够接收温度采集模块采集的温度，并分析拟合计算出不同位置的温度曲线区间；数据分析模块能够对数据采集模块采集到的轮毂低压铸造过程中各个区域的多个完整温度变化循环进行分析拟合，并计算出不同位置的温度曲线区间。温度控制模块，温度控制模块能够根据数据分析模块拟合计算的温度曲线，温度控制模块能够控制冷却通7道的启停及流量大小。自动控制不同位置的温度。
在上述实施例中，热电偶的布置原则：
Figure 439659DEST_PATH_IMAGE001
符合低压铸造顺序凝固的原则梯度布置；
Figure 108144DEST_PATH_IMAGE002
靠近冷却通道布置，便于控制冷却；根据以上原则在模具上选择合适的热电偶布局。
在传统的低压铸造控制系统上添加温度采集模块、数据分析模块及温度控制模块，不断更新设备冷却通道控制逻辑，使其可以根据对应热电偶8的温度实时调整。
新的模具装机后，技术员根据实时的X光数据调整冷却工艺参数，待铸件稳定生产后启动热电偶温度采集模块，利用已安装的热电偶8采集10-15个完整循环的温度曲线，并通过数据分析模块将这些已采集的温度数据分析拟合计算出不同位置热电偶工作的温度曲线区间；
不同位置热电偶的温度曲线区间确定以后，根据就近原则将对应的冷却通道7转换为温度控制模式，即冷却通道7的启停及流量大小由温度自动控制，以确保对应位置热电偶8采集的实时铸造模具温度曲线时刻在事先采集的温度曲线区间内变化，从而保证铸造过程的稳定性、一致性；
同时建立智能温控辅助系统的记忆、存储功能，即已采集并分析完毕的曲线可选择存储在系统上，便于相同模具再次上机时可直接从系统调用用于生产，而不再需要工艺人员的重复操作。当然，现场工艺人员可根据实际的生产状态对已保存的温度曲线进行优化、更新、替代，经过不断的迭代不断提高生产的稳定性；
在一些实施例中，在底模3中将浇口杯1、浇口套2、底模3依次装配并安装在底板6上，冷却通道7附近布置热电偶8。这样的热电偶布局，一方面可以很好的采集并控制冷却通道的工艺参数，另一方面也可以很好的控制整个轮辐补缩通道的温度梯度，在充分保证轮辋补缩避免缩松的的前提下，尽可能增加边模冷却以提高生产效率；
在顶模4中将分流锥10与上模顶板9与顶模4装配固定；在冷却通道7附近布置热电偶8；与底模热电偶的布置原则一致，一方面可以很好的采集并控制冷却通道的工艺参数，另一方面也可以很好的控制整个轮辐补缩通道的温度梯度；
新的模具首次装机后，技术员根据实时的X光数据调整模具对应冷却通道7的工艺参数，待铸件X光符合客户要求并稳定生产后，启动热温度采集模块和数据分析模块，利用已安装的热电偶8采集10-15个完整循环的温度曲线，并通过数据分析模块将这些已采集的温度数据分析、拟合计算出不同位置热电偶工作的温度曲线区间；
不同位置热电偶的温度曲线区间确定以后，通过温度控制模块根据就近原则将对应的冷却通道7转换为温度控制模式，即冷却通道的启停及流量大小由温度自动控制，以确保对应位置热电偶采集的实时铸造模具温度曲线时刻保持在事先采集的温度曲线区间内变化，从而保证铸造过程的稳定性、一致性；
当某一轮型再次上机时，烫模程序结束后可直接从系统调用已保存的温度曲线来控制对应冷却通道的工艺参数，以确保每次上机时模具温度场的一致性，从而生产处合格的铸件，而不再需要工艺人员的重复操作。
现场工艺人员可根据实际的生产状态对已保存的温度曲线进行优化、更新、替代，经过不断的迭代不断提高生产的稳定性；
相对于现有技术，本发明的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统具有以下优势：
本发明公开的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，不管外界因素如何变化，我们始终保持模具温度场在公差范围内变化，能够时刻保持铸造模具温度场的稳定状态，即使在外界环境变换的状况下也能自动修正，提高生产过程的稳定性。通过这套智能温控辅助系统一方面降低工人的劳动强度，以达到少人化生产的目的，另一方面降低对经验丰富的技术人员的依赖。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，包括
温度采集模块，所述温度采集模块能够实时采集底模（3）、边模（5）和顶模（4）各个区域的温度；
数据分析模块，所述数据分析模块能够接收所述温度采集模块采集的温度，并分析拟合计算出不同位置的温度曲线区间；
温度控制模块，所述温度控制模块能够根据所述数据分析模块拟合计算的温度曲线，自动控制不同位置的温度。
2.根据权利要求1所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，所述温度采集模块包括按照低压铸造凝固顺序梯度设置在底模（3）、边模（5）和顶模（4）上的多个热电偶(8)。
3.根据权利要求2所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，所述底模（3）、边模（5）和顶模（4）内布置有冷却通道(7)，所述热电偶（8）设置在冷却通道（7）附近。
4.根据权利要求1所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于， 所述数据分析模块能够对所述数据采集模块采集到的轮毂低压铸造过程中各个区域的多个完整温度变化循环进行分析拟合，并计算出不同位置的温度曲线区间。
5.根据权利要求4所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，所述数据分析模块能够对所述数据采集模块采集到的轮毂低压铸造过程中各个区域的10-15个完整温度变化循环进行分析拟合，并计算出不同位置的温度曲线区间。
6.根据权利要求3所述的铸造铝合金轮毂的温控辅助系统，其特征在于，所述温度控制模块能够控制冷却通道（7）的启停及流量大小。
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