CN201039510Y - 模具加热装置 - Google Patents

Abstract

模具加热装置，属于一种加热装置，现有煤气加热存在加热时间长、加热不均匀、存在安全隐患以及加热成本高的缺陷，本实用新型包括：一个中频加热装置，其内部具有环形加热腔，加热腔的下端敞口；进退轨道，其位于所述中频加热装置下侧，且其至少一端向外延伸；进退油缸，其沿所述的进退轨道的延伸方向设置；顶料板，其位于所述的进退轨道上由所述的进退油缸驱动，且其与进退油缸活动连接；升降油缸，其位于所述进退轨道下侧并与所述的加热腔对应。该装置利用电磁涡流产生热量的方式实现对导磁材料如碳钢制造的模具进行加热的功用，相对现有技术，模具加热成本低，现场环境好，不存在安全隐患，加热时间短，模具加热质量好。

Description

模具加热装置

技术领域

本实用新型属于一种加热装置，具体的说是利用电磁涡流产生热量的方式对由导磁材料如碳钢制造的模具进行加热的装置。

背景技术

传统的对模具加热的方式采用的是煤气加热，主要存在以下缺点：

1、加热时间长，目前每付模具加热时间在一小时左右，由于加热时间和模具需要上机的时间有差距，造成部分模具用冷模生产；

2、模具加热只能局部加热，整体模具温度不均匀，造成模具内部应力集中，影响模具寿命；

3、现场用煤气加热，存在安全隐患；

4、加热成本高，现加热一副模具的煤气用量在1/3桶煤气，单副模具的加热成本为70元。

实用型性内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有煤气加热存在的加热时间长、加热不均匀、存在安全隐患以及加热成本高的缺陷，提供一种利用电磁涡流产生热量的方式对导磁材料如碳钢制造的模具进行加热的模具加热装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：

模具加热装置，其特征是包括：

一个产生电磁场的中频加热装置，其内部具有供其产生的电磁场通过的环形加热腔用于容纳被加热的模具，加热腔的下端敞口以便模具送入和送出加热腔；

进退轨道，其位于所述中频加热装置下侧，且其至少一端向外延伸；向外延伸的部分以便将模具放置在轨道上，随后还可以进一步的将模具沿轨道送至中频加热装置的下侧；

进退油缸，其沿所述的进退轨道的延伸方向设置；用于在进退轨道上移动模具提供动力；

顶料板，其位于所述的进退轨道上由所述的进退油缸驱动，且其与进退油缸活动连接；顶料板用于直接承载模具，同时便于在进退轨道上带着模具移动；

升降油缸，其位于所述进退轨道下侧并与所述的加热腔对应；用于将送至加热腔下方进退轨道上的模具和顶料板举升到加热腔内加热，而在加热完成后将模具和顶料板下放到进退轨道上。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述的进退油缸与所述的顶料板通过相配的凸部和凹部活动连接。该结构简单，易于实施。

所述的凸部呈半圆盘状，所述的凹部呈半圆槽状。这种结构便于二者连接和脱开连接。

沿所述的进退轨道设置有行程开关。该开关可以控制模具在进退轨道上的位置。

所述的升降油缸顶部设置有托板，所述的托板导向在竖向轨道上。可以保证升降油缸平稳地举升和下放模具和顶料板。

本实用新型的模具加热装置，对导磁模具加热时将模具置于加热腔内，启动中频加热装置，中频加热装置产生的电磁场即施加在模具上，模具内部则产生电磁涡流而发热，达到利用电磁涡流产生热量的方式对导磁材料如碳钢制造的模具进行加热的功用；由于加热腔呈环形，中频加热装置产生的电磁场在加热腔内分布均匀，因此可以对模具均匀加热。其具体有益效果如下：

1、模具加热成本低，该系统的功率为100KW，加热时间为20分钟，用电量在35度左右，费用为21元，比煤气加热单副模具可降低50元左右；

2、现场环境好，不存在安全隐患；

4、加热时间短，每付模具加热时间为20分钟左右；

3、该系统利于采用温度可控方式，模具加热质量好，整体温度均匀，对模具的寿命影响小；

5、经济效益

目前的模具加热方式单副成本为：每桶煤气可加热的模具为3副，每瓶煤气的单件现为210元，则每付加热成本为：210/3＝70元；

采用中频加热的方式，单副模具加热用电量为35度左右，按目前工业用电的价格0.6元/度算，单副模具加热成本为35×0.6＝21元；

则每付模具可节约成本49元；

按现在每天25副的模具加热量，每天可降成本：25×49＝1225元，年可降成本为：1225×320天＝39.2万元。

附图说明

图1：本实用新型一种优选实施例的结构示意图。

图中：1-中频加热装置，2-加热腔，3-支柱，4-进退油缸，5-托板，6-竖向轨道，7-升降油缸，8-进退轨道，9-凸部，10-凹部，11-顶料板，12-模具，13-地坑。

具体实施方式

以下参照附图，根据本实用新型的优选实施例对模具加热装置作进一步的描述。

如图1所示，该模具加热装置包括：

一个中频加热装置1，其由水泥支柱3支撑在地面以上一定高度的位置，其内部具有环形加热腔2，加热腔2的下端敞口；

进退轨道8，其位于所述中频加热装置1下侧的地面上，且其两端向外延伸；

进退油缸4，其设置在地面上并位于进退轨道8的左端并沿进退轨道8的延伸方向设置；

顶料板11，其位于进退轨道8上由进退油缸4驱动，且其与进退油缸4活动连接，该活动连接用于由进退油缸4驱动而在进退轨道8上移动，另外，当升降油缸7举升顶料板11时，该顶料板11便于脱离进退轨道8；为此顶料板11与进退油缸4活动连接的具体方式为通过相配的凸部9和凹部10活动连接，凸部9呈半圆盘状，设置在进退油缸4的端部，凹部10呈半圆槽状，设置在顶料板11的底部边缘处；

升降油缸7，其位于所述进退轨道8下侧的地坑13内并与所述的加热腔2对应。

此外，沿所述的进退轨道8设置有行程开关；升降油缸7顶部设置有托板5，所述的托板5导向在竖向轨道6上。

工作时，通过下述动作完成：

1、由进退油缸4将顶料板11推至进退轨道8右端停止，将用碳钢制得的模具12吊装放置在顶料板11上；

2、启动进退油缸4将顶料板11拉至中频加热装置1下侧，触碰行程开关而停止；

3、启动升降油缸7，由升降油缸4通过托板5将顶料板11和模具12举升到加热腔2内并保持在加热腔2内；

4、启动中频加热装置1，令中频加热装置1持续工作要求的时间，其间产生的电磁场通过模具12，在模具12内产生涡流而实现对模具的加热；

5、待加热完毕，启动升降油缸7下降，由升降油缸7将顶料板11和模具12从加热腔2内下放到进退轨道8上，由于进退油缸4以及顶料板11的位置没有变化，因此二者又形成了前述的凸部9和凹部10的活动连接；

6、启动进退油缸4将顶料板11推至进退轨道8右端后停止；

7、将加热后的模具12从顶料板11上移开；此后即可对下一个模具进行加热。

上述模具加热装置，可以通过如下电气控制系统实现相应的功能：

1、交流——直流——交流静止变频装置

来自电网的三相工频交流电经过三相全控整流桥形成电压可调的脉动直流电，经过电抗器LD滤波成平直流电送至单相逆变桥，从逆变桥输出高于工频几十倍至上百倍的中频单相交流电至负载，本装置负载是由感应线圈(包括加热工件)及中频电热电容器组成的LC并联振荡电路，该电路对负载的适用性较强，运行稳定可靠。输出频率由负载LC并联振荡器的谐振频率f决定，由于逆变桥触发脉冲控制信号取自负载回路，所以当负载回路LC参数发生变化时，逆变桥输出频率也能相应发生变化，起到自动调频作用。

本装置的额定功率可以通过调节整流触发脉冲控制角来改变输出电压，以达到功率调节的目的。

2、触发电路工作原理

三相50Hz交流电经过由L21～23、C21～23、C24～26组成的移相网络送至同步变压器TC1，从同步变压器输出，经过阻容T型移相网络至TCA785的第5脚。

整流脉冲控制电路由TCA785及外围电路组成，合理调节W1、W2、W3精密电位器就能得到理想的三相平衡，输出脉冲为双窄列脉冲，触发脉冲变压器板加到对应的可控硅上。

3、逆变触发电路工作原理

为了使频率自动跟踪，逆变触发电路必须采用自激工作方式，将来自负载端的电流、电压反馈信号，按适当的比例进行合成，在合成信号的过零时刻输出对应的触发脉冲，为了保证可控硅可靠换流，控制系统必须保证tp>toff，即触发脉冲必须超前中频电压过零点一点时间，该时间称为引前触发时间tp，通过调节功率因数电位器RP301，可调节引前触发时间tp至合适时间值，使装置可靠运行，从方框图可知，调频输入信号至方波变换器，被转换成方波，分成两路进行尖脉冲形成，前置放大，功率放大一系列处理，分别输出两路相差180度的触发脉冲经脉冲变压器板送至逆变可控硅。

为了使系统可靠启动，逆变触发电路内部设置了自动扫描搜索电路，该电路产生一组频率从低到高的扫描信号送至方波变送器的输入端作为他激信号，一旦扫描频率与负载谐振频率相对应，系统就会很容易启动，本启动方式实际上是零电压启动方式和他激转自激启动方式的完善结合，故它比单独的零压启动性能更强。

一旦启动成功，扫描控制电路接收到中频信号，自动关闭扫描搜索电路，使系统转入自激工作方式。

4、截流、截压及过流、过压保护工作原理

由电流、电压检测电路检测到的电流、电压信号经过整流后与给定信号进行比较，如超过预先设置的截流给定值，截流电路开始工作，通过改变移相控制电压，自动地把整流触发脉冲控制角后移，使三相全控整流桥输出电压降低，从而使主机工作电流自动下降，直至给定值，截流数值可通过调节W6(W101)精密电位器分别给定，具体数值应由主机额定工作电流来定(W6往顺时针方向调时，截流电流值增大)。如果检测到的信号超过预先设定的过流或电压值，过流或过压保护电路动作，将移相控制端电压降低，使整流脉冲控制角自动移到150度，三相全控整流区快速拉到逆变区，把电抗器中的能量馈送回电网中去，切断整个主回路，保护了主电路各部分元件，以避免事故的发生。过流、过压数值可通过调节W7(W103)、W8(W102)精密电位器分别给定(W7顺时针方向调过流值时，过流值增大，W8逆时针方向调时，中频过压值增大)，具体数值要根据主机最大工作电流及电压值来定。

在主电路部分还设置了多种保护装置：每个可控硅上均有PC吸收电路经吸收换向电压，逆变桥部分RC吸收电路起动态均压的作用，每个逆变可控硅上均装有桥臂电感，以限制di/dt，保护逆变可控硅。在控制回路中还设有水压欠保护装置，水压低时中频无法实现。

5、开机：合上柜外空气开关，起动水泵合闸按钮，旋转水泵合闸按扭，旋转中频柜面板上“控制电源”开关，将“功率调节”电位器逆时针调到零位置。

按下“主路合闸”按钮，“主路合闸”指示灯亮，再按下“加热合闸”按钮，“加热合闸”指示灯亮，逐渐顺时针旋动“功率调节”电位器，柜上“直流电压”表、“直流电流”表、“中频频率”表、“中频电压”表均出现读数；同时本装置产生中频嘘叫声，说明启动成功，如逆变不成功，以上电表无读数、直流电压落后，需重新启动，如一直不能启动，则应停机检查是否有故障，待故障消除后方能启动。

运行正常工作后，调节“功率调节”旋钮，可以调节直流电压和直流电流至最佳值。

6、停机：将功率调节旋钮逆时针调至零位，按“加热分闸”按钮，再按主路分闸按钮，旋转“电源开关”至“0”位置。

7、过流与过压保护

系统发生过流时，“过流指示”灯亮，系统发生过压时，“过压指示”灯亮，发生上述两种情况时系统将自动进行脉冲封锁保护，此时三相全控整流桥自动由整流区快速拉到逆变区，从而切断整个回路，所有电表读数快速回到零位。

Claims (5)

1.模具加热装置，其特征是包括：

一个产生电磁场的中频加热装置(1)，其内部具有供其产生的电磁场通过的环形加热腔(2)，加热腔(2)的下端敞口；

进退轨道(8)，其位于所述中频加热装置(1)下侧，且其至少一端向外延伸；

进退油缸(4)，其沿所述的进退轨道(8)的延伸方向设置；

顶料板(11)，其位于所述的进退轨道(8)上由所述的进退油缸(4)驱动，且其与进退油缸(4)活动连接；

升降油缸(7)，其位于所述进退轨道(8)下侧并与所述的加热腔(2)对应。

2.根据权利要求1所述的模具加热装置，其特征是所述的进退油缸(4)与所述的顶料板(11)通过相配的凸部(9)和凹部(10)活动连接。

3.根据权利要求2所述的模具加热装置，其特征是所述的凸部(9)呈半圆盘状，所述的凹部(10)呈半圆槽状。

4.根据权利要求1、2或3所述的模具加热装置，其特征是沿所述的进退轨道(8)设置有行程开关。

5.根据权利要求1、2或3所述的模具加热装置，其特征是所述的升降油缸(7)顶部设置有托板(5)，所述的托板(5)导向在竖向轨道(6)上。

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