CN114570911A - 一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统 - Google Patents

一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统 Download PDF

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郭世威
李世德
王宁
李希
王佶
冯君尧
李屹明
朱志华
徐世文
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Abstract

本发明公开了一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统，包括测温热电偶、机台控制系统、加热电阻丝、冷却水管路；测温热电偶的测量触点深入模具内部，测量模具温度；加热电阻丝均匀排布在模具内部，实现对模具的加热；冷却水管路设置于模具内部，对模具实现冷却；机台控制系统连接测温热电偶、加热电阻丝、冷却水管路，接收测温热电偶的温度信号，通过PLC反馈信号给加热电阻丝和冷却水管路，控制模具加热和冷却。本方法较好地控制了模具在铸造过程中的温度场，改变了以前凭借技术员经验控制生产工艺的落后做法，极大的提高了铸造产品的质量和生产效率。

Description

一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统
技术领域
本发明涉及一种低压、差压模具恒定温度场的控制系统，特别是一种铝合金铸件用低压、差压模具恒定温度场的控制系统。
背景技术
目前，低压、差压铸造模具采用的温度场控制方法主要有以下几种：
方法一：先将模具置于箱式电阻炉中加热，到达一定温度后，将模具从电阻炉中取出，安装到铸造机台上进行生产，利用连续生产过程中的铝液温度保持模具温度。
方法二：直接将模具安装到铸造机台上，利用烤模器连接天然气或者液化气对模具进行加热，待模具温度上升到一定温度后，利用连续生产过程中的铝液温度保持模具温度。
方法三：直接将模具安装到铸造机台上，利用远红外发热管对模具进行加热，待模具温度上升到一定温度后，利用连续生产过程中的铝液温度保持模具温度。
上述几种方法，都能对模具进行加热和保温，但是在连续生产过程中难以控制模具温度梯度，难以建立恒定的模具温度场，对生产工艺的调整带来不便，难以保证产品质量和生产效率的稳定性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可以建立恒定温度场的铝合金铸件用的低压、差压铸造模具温度场的控制系统。
本发明所采用的技术方案是：一种铝合金低压、差压模具恒定温度场的控制系统，包括测温系统、加热系统、冷却系统。所述的测温系统包括测温热电偶，机台控制系统，测温热电偶测量触点均匀分布于模具内部，测量模具温度，机台控制系统连接测温热电偶，接收并分析测温热电偶的温度信号；所述的加热系统包括加热电阻丝，加热电阻丝设置于模具内部，均匀分布，机台控制系统连接测温热电偶与加热电阻丝，分析测温热电偶的温度信号，处理后通过PLC反馈给加热电阻丝，若热电偶温度低于加热开启温度，通过PLC控制电阻丝加热模具，若热电偶温度高于加热关闭温度，通过PLC控制电阻丝停止加热；所述的冷却系统包括水冷管路，机台控制系统连接测温热电偶与冷却水管路，分析测温热电偶的温度信号，若热电偶温度高于冷却开启温度，通过PLC控制阀门开启冷却，若热电偶温度低于冷却关闭温度，通过PLC控制阀门停止冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：较好的控制了模具在铸造过程中的温度场，改变了以前凭借技术员经验控制生产工艺的落后做法，极大的提高了铸造产品的质量和生产效率。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明的铝合金低压、差压模具恒定温度场的控制系统示意图。
图2为本发明的铝合金低压、差压模具恒定温度场的控制系统中的测温系统示意图。
图3为本发明的温度控制加热电阻丝工作的原理图。
图4为本发明的温度控制冷却的原理图。
附图标记说明
1-测温热电偶；2-机台控制系统；3-加热电阻丝；4-冷却水管路；5-陶瓷街头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。结合附图1，本发明的一种铝合金低压、差压模具恒定温度场的控制系统，包括测温系统、加热系统、冷却系统。测温系统：测温热电偶1，机台控制系统2，测温热电偶1测量触点均匀分布于模具内部，测量模具温度，机台控制系统2连接测温热电偶1，接收并分析测温热电偶1的温度信号；加热系统：加热电阻丝3，加热电阻丝3设置于模具内部，均匀分布，机台控制系统2连接测温热电偶1与加热电阻丝3，分析测温热电偶1的温度信号，处理后反馈给PLC控制加热电阻丝3加热模具；冷却系统：冷却水管路4，机台控制系统2连接测温热电偶1与冷却水管路4，分析测温热电偶1的温度信号，处理后反馈给PLC，PLC控制冷却水管路4的开闭，控制模具冷却。
结合附图2，上述测温系统包括测温热电偶1和机台控制系统2，测温热电偶1采用陶瓷接头5与机台控制系统2相连，测温热电偶的测量触点置于模具内部，分布于模具关键位置，机台控制系统2分别与加热电阻丝3、冷却水管路4相连，机台控制系统2实时接收模具温度信号并反馈给PLC，通过PLC控制加热电阻丝3、冷却水管路4，实现模具加热和冷却。
结合附图3，当热电偶测得的温度低于设定温度值T0时，机台控制系统会向PLC发送加热信号，控制加热电阻丝对模具进行加热，当温度达到T1时，停止加热。
结合附图4，当合模之后，热电偶测得的温度达到T2时，机台控制系统向PLC发送冷却开启指令，控制冷却阀门开启，当温度越过峰值，达到T3时，关闭冷却。
在实际生产过程中，该铝合金低压、差压模具恒定温度场的控制系统会自动检测模具温度，当温度低于设定温度时，机台控制系统2会通过PLC反馈指令给与之相连的加热电阻丝3，控制加热电阻丝3对模具进行加热，当温度高于设定温度时，机台控制系统2会通过PLC反馈指令给与之相连的冷却水管路4，控制冷却水管路4对模具进行冷却，实现了模具恒定温度场的自动化控制。

Claims (4)

1.一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统，其特征在于：包括测温系统、加热系统和冷却系统，测温系统包括测温热电偶，机台控制系统，测温热电偶测量触点均匀分布于模具内部，测量模具温度，机台控制系统连接测温热电偶，接收并分析测温热电偶的温度信号；加热系统包括加热电阻丝，加热电阻丝设置于模具内部，均匀分布，机台控制系统连接测温热电偶与加热电阻丝，分析测温热电偶的温度信号，处理后通过PLC反馈信号给加热电阻丝，控制模具加热开启与停止；冷却系统：水冷管路，机台控制系统连接测温热电偶与冷却水管路，分析测温热电偶的温度信号，处理后通过PLC反馈信号给冷却水管路，控制模具冷却开启与关闭。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统，其特征在于：测温热电偶置于模具内部，检测模具温度。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统，其特征在于，还包括机台控制系统与加热电阻丝相连，该加热电阻丝按照特定方式均匀分布于模具内部，机台控制系统接收到热电偶的温度数据后，如果温度低于设定加热开启温度，则通过PLC控制电阻丝加热模具；当模具温度达到设定加热关闭温度，通过PLC控制电阻丝停止加热。
4.根据权利要求1或2所述的铝合金铸件低压、差压模具恒定温度场的控制系统，其特征在于，还包括与机台控制系统相连接的冷却水管路，该冷却水管路布于模具内部，机台控制系统接收到热电偶的温度数据后，如果温度高于设定冷却开启温度，则通过PLC控制阀门开启冷却；当模具温度达到设定冷却关闭温度，通过PLC控制阀门关闭冷却。
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