本實用新型屬于壓鑄成型模具技術領域,涉及一種壓鑄成型模具的溫度控制系統,尤其涉及一種汽車零部件鋁合金件壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統。
背景技術:
汽車零部件中鋁合金壓鑄成型件模具表面溫度的控制對壓鑄高品質的壓鑄件來說,是非常重要的。
模具的溫度會影響鋁液在模腔表面上的流動,不適當的模具溫度會導致鑄件尺寸不穩定,在生產過程中頂出鑄件變形、褶皺、粘模、表面凹陷、燙傷、內縮孔及熱泡等缺陷。模溫差異較大時,對生產周期中的變量,如填充時間、冷卻時間及噴涂時間等產生不同程度的影響。另外,模具的壽命亦會因受到過冷過熱的沖擊而導致昂貴模仁產生裂紋等現象。此外,面積較大及表面要求極高的鑄件,亦需要較高及較穩定的模具表面溫度,才可以通過壓鑄實現。
從以前開始,壓鑄件對品質要求不是很嚴格,模溫溫度一般通過經驗進行管控,但是隨著汽車行業對鋁合金壓鑄成型件品質要求的逐漸增加,對壓鑄模具溫度的要求也越來越高。
壓鑄機自帶的溫度檢測只有單腔室模具溫度監控,只能檢測模具的一個位置,但是對于多腔室模具溫度檢測目前還沒有,同時對模具的溫度無法進行自動控制。
同時壓鑄模具溫度加熱,目前市場主要是通過油加熱,通過加熱油的流動對模具進行加熱,油加熱模溫機一般功率都在30KW以上耗電量巨大,同時大部分的熱量都做無用的功,所以造成巨大的能源和成本的浪費,同時壓鑄模具油路對模具的設計要求較高,還容易出現漏油的情況,較高溫度環境中,存在火災風險和隱患。
有鑒于此,如今迫切需要設計一種新的溫度控制方式,以便克服現有溫度控制方式存在的上述缺陷。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,可實現對鋁合金壓鑄模具多腔室溫度進行智能監控,溫度自動控制,從而降低因為模具溫度導致的壓鑄不良,鑄造出更高品質、質量更穩定汽車零部件。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:
一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,所述溫度控制系統包括:控制模塊、定模熱電偶、定模熱電偶中繼盒、定模加熱棒中繼盒、定模加熱棒、定模超級冷卻流量控制閥、動模熱電偶、動模熱電偶中繼盒、動模加熱棒中繼盒、動模加熱棒、動模超級冷卻流量控制閥;
所述控制模塊包括觸摸屏、可編程控制器、溫度AD模塊、模具冷卻流量AD模塊、操作面板、指示燈;可編程控制器分別連接觸摸屏、溫度AD模塊、模具冷卻流量AD模塊、操作面板、指示燈;
所述控制模塊分別連接定模熱電偶中繼盒、定模加熱棒中繼盒、定模超級冷卻流量控制閥、動模熱電偶中繼盒、動模加熱棒中繼盒、動模超級冷卻流量控制閥、噴涂系統;
所述定模熱電偶中繼盒連接定模熱電偶,定模加熱棒中繼盒連接定模加熱棒;定模熱電偶、定模加熱棒設置于壓鑄定模內;
所述動模熱電偶中繼盒連接動模熱電偶,動模加熱棒中繼盒連接動模加熱棒;動模熱電偶、動模加熱棒設置于壓鑄動模內;
所述可編程控制器為PLC控制器;在鋁合金壓鑄動模和定模不同腔室的位置安裝熱電偶,通過溫度控制模數轉換器將監控的溫度轉換成數字量傳輸給PLC控制器,然后PLC控制器和觸摸屏進行通信,具備通過觸摸屏進行壓鑄模具不同腔室的模具溫度的實時監控;
在動模和定模的不同腔室位置安裝干加熱式加熱管,通過所述定模熱電偶、動模熱電偶監控的溫度通過PLC控制器進行判斷。
一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,所述溫度控制系統包括:控制模塊、定模溫度傳感器、定模加熱機構、動模溫度傳感器、動模加熱機構;
所述控制模塊分別連接定模溫度傳感器、定模加熱機構、動模溫度傳感器、動模加熱機構;定模溫度傳感器、定模加熱機構設置于定模內,動模溫度傳感器、動模加熱機構設置于動模內。
作為本實用新型的一種優選方案,所述溫度控制模塊還包括:溫度AD模塊、模具冷卻流量AD模塊,溫度AD模塊用來實現溫度信號的模數轉換,模具冷卻流量AD模塊用來實現模具冷卻流量的模數轉換。
作為本實用新型的一種優選方案,所述定模熱電偶連接有定模熱電偶中繼盒,定模熱電偶通過定模熱電偶中繼盒連接控制模塊;
所述定模加熱棒連接有定模加熱棒中繼盒,定模加熱棒通過定模加熱棒中繼盒連接控制模塊;
所述動模熱電偶連接有動模熱電偶中繼盒,動模熱電偶通過動模熱電偶中繼盒連接控制模塊;
所述動模加熱棒連接有動模加熱棒中繼盒,動模加熱棒通過動模加熱棒中繼盒連接控制模塊。
作為本實用新型的一種優選方案,在壓鑄成型模具的定模處設有定模超級冷卻流量控制閥,用來調節定模的超級冷卻流量;
在壓鑄成型模具的動模處設有動模超級冷卻流量控制閥,用來調節動模的超級冷卻流量。
作為本實用新型的一種優選方案,所述控制模塊包括觸摸屏、可編程控制器、操作面板、指示燈;可編程控制器分別連接觸摸屏、溫度AD模塊、操作面板、指示燈。
作為本實用新型的一種優選方案,將通過定模溫度傳感器和動模溫度傳感器測量的不同腔室的模具溫度記為T,設定的不同腔室的溫度上限Tmax和下限溫度Tmin,A=(Tmax+Tmin)/2,取A±B進行溫度控制,要求A-B>Tmin,A+B<Tmax,B的值根據實際情況進行確定;
當測量的溫度值Tmin<T≤A-B時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱機構和動模加熱機構對模具進行加熱,降低定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然后再實時監控不同腔室的溫度,當溫度接近設中值時停止加熱通過定模加熱機構和動模加熱機構的余熱將溫度加熱到中值;
當測量的溫度值Tmax>T≥A+B值時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱機構和動模加熱機構停止加熱,然后通過模具冷卻流量AD模塊將定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的當前流量進行讀取,自動增加定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然而當流量增加到一定量之后仍然有局部溫度高于A+B值時,將信號反饋給噴涂機器人系統,增加溫度高于A+B區域機器人噴霧和吹氣時間,從而達到降溫的作用;
當測量的溫度T低于Tmin或者高于Tmax時通過操作面板進行報警,通知操作員溫度異常同時自動控制溫度系統持續進行,然后將溫度異常反饋給壓鑄機,壓鑄機此時進行舍打處理,舍打次數進行設定為C,當舍打次數達到C之后設備溫度仍然沒有達到設定的范圍,則壓鑄機報警,停止壓鑄,通過手動控制,當溫度達到要求范圍再繼續進行壓鑄。
一種上述壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統的溫度控制方法,所述溫度控制方法包括:
確認不同腔室動模和定模的最佳壓鑄溫度范圍,將壓鑄模不同腔室的溫度的上限和下限數值分別設置在觸摸屏上面,觸摸屏和可編程控制器之間可以進行數據傳輸,通過定模熱電偶和動模熱電偶分別對壓鑄定模和壓鑄動模的不同腔室的溫度進行測量,測量出來的模擬量數值通過溫度AD模塊轉化成數字量,然后觸摸屏和可編程控制器對轉化的數字量進行讀取,計算和顯示;
將通過定模熱電偶和動模熱電偶測量的不同腔室的模具溫度記為T,在觸摸屏上面設定的不同腔室的溫度上限Tmax和下限溫度Tmin,A=(Tmax+Tmin)/2,取A±B進行溫度控制,要求A-B>Tmin,A+B<Tmax,B的值根據實際情況進行確定;
當測量的溫度值Tmin<T≤A-B時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱棒和動模加熱棒對模具進行加熱,同時降低定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然后再實時監控不同腔室的溫度,當溫度接近設中值時停止加熱通過定模加熱棒和動模加熱棒的余熱將溫度加熱到中值;
當測量的溫度值Tmax>T≥A+B值時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱棒和動模加熱棒停止加熱,然后通過模具冷卻流量AD模塊將定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的當前流量進行讀取,自動增加定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然而當流量增加到一定量之后仍然有局部溫度高于A+B值時,將信號反饋給噴涂機器人系統,增加溫度高于A+B區域機器人噴霧和吹氣時間,從而達到降溫的作用;
當測量的溫度T低于Tmin或者高于Tmax時通過操作面板進行報警,通知操作員溫度異常同時自動控制溫度系統持續進行,然后將溫度異常反饋給壓鑄機,壓鑄機此時進行舍打處理,舍打次數進行設定為C,當舍打次數達到C之后設備溫度仍然沒有達到設定的范圍,則壓鑄機報警,停止壓鑄,通過手動控制,當溫度達到要求范圍再繼續進行壓鑄;
壓鑄每模取一個溫度值進行保存,將保存的數值保存在觸摸屏的存儲卡內部,定期進行數據整理,當出出現不良時可以進行壓鑄模具溫度追溯和管理;
所述可編程控制器為PLC控制器;在鋁合金壓鑄動模和定模不同腔室的位置安裝熱電偶,通過溫度控制模數轉換器將監控的溫度轉換成數字量傳輸給PLC控制器,然后PLC控制器和觸摸屏進行通信,具備通過觸摸屏進行壓鑄模具不同腔室的模具溫度的實時監控;
在動模和定模的不同腔室位置安裝干加熱式加熱管,通過所述定模熱電偶、動模熱電偶監控的溫度通過PLC控制器進行判斷,當溫度低于設定值時開始工作,實現對鋁合金壓鑄局不同腔室溫度低于設定值自動加熱;
通過觸摸屏的存儲卡將每天監控的溫度進行自動保存,在出現不良時起到追溯的功能,實現對壓鑄模具溫度系統數據自動保存;
對不同腔室的模具溫度進行監控,將監控的結果通過PLC控制器運算進行自動反饋,自動調節噴涂機器人的時間和模具超級冷卻的流量,自動降低壓鑄模具不同腔室溫度;
對不同腔室的模具溫度進行監控,將監控的結果通過PLC控制器運算進行自動反饋,將比較的數據反饋給壓鑄機,讓壓鑄機對壓鑄溫度不良產品自動處理。
一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制方法,所述溫度控制方法包括:
通過定模溫度傳感器感應壓鑄定模內溫度,并將溫度信息發送至控制模塊;
通過動模溫度傳感器感應壓鑄動模內溫度,并將溫度信息發送至控制模塊;
控制模塊根據壓鑄定模內的溫度信息、壓鑄動模內的溫度信息控制定模加熱機構、動模加熱機構分別對壓鑄定模、壓鑄動模進行加熱。
作為本實用新型的一種優選方案,所述溫度控制方法具體包括如下步驟:
確認不同腔室動模和定模的最佳壓鑄溫度范圍,將壓鑄模不同腔室的溫度的上限和下限數值分別設置在觸摸屏上面,觸摸屏和可編程控制器之間可以進行數據傳輸,通過定模熱電偶和動模熱電偶分別對壓鑄定模和壓鑄動模的不同腔室的溫度進行測量,測量出來的模擬量數值通過溫度AD模塊轉化成數字量,然后觸摸屏和可編程控制器對轉化的數字量進行讀取,計算和顯示;
將通過定模熱電偶和動模熱電偶測量的不同腔室的模具溫度記為T,在觸摸屏上面設定的不同腔室的溫度上限Tmax和下限溫度Tmin,A=(Tmax+Tmin)/2,取A±B進行溫度控制,要求A-B>Tmin,A+B<Tmax,B的值根據實際情況進行確定;
當測量的溫度值Tmin<T≤A-B時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱棒和動模加熱棒對模具進行加熱,同時降低定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然后再實時監控不同腔室的溫度,當溫度接近設中值時停止加熱通過定模加熱棒和動模加熱棒的余熱將溫度加熱到中值;
當測量的溫度值Tmax>T≥A+B值時,通過可編程控制器進行自動化控制,控制定模加熱棒和動模加熱棒停止加熱,然后通過模具冷卻流量AD模塊將定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的當前流量進行讀取,自動增加定模超級冷卻流量控制閥和動模超級冷卻流量控制閥的流量,然而當流量增加到一定量之后仍然有局部溫度高于A+B值時,將信號反饋給噴涂機器人系統,增加溫度高于A+B區域機器人噴霧和吹氣時間,從而達到降溫的作用;
當測量的溫度T低于Tmin或者高于Tmax時通過操作面板進行報警,通知操作員溫度異常同時自動控制溫度系統持續進行,然后將溫度異常反饋給壓鑄機,壓鑄機此時進行舍打處理,舍打次數進行設定為C,當舍打次數達到C之后設備溫度仍然沒有達到設定的范圍,則壓鑄機報警,停止壓鑄,通過手動控制,當溫度達到要求范圍再繼續進行壓鑄;
壓鑄每模取一個溫度值進行保存,將保存的數值保存在觸摸屏的存儲卡內部,定期進行數據整理,當出出現不良時可以進行壓鑄模具溫度追溯和管理。
本實用新型的有益效果在于:本實用新型提出的壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統及方法,可實現對鋁合金壓鑄模具多腔室溫度進行智能監控,溫度自動控制,從而降低因為模具溫度導致的壓鑄不良,鑄造出更高品質、質量更穩定汽車零部件。
附圖說明
圖1為本實用新型壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統的組成示意圖。
附圖標注如下:
1、控制模塊 2、觸摸屏 3、可編程控制器
4、溫度AD模塊 5、模具冷卻流量AD模塊 6、操作面板
7、指示燈 8、定模熱電偶 9、定模熱電偶中繼盒
10、定模加熱棒中繼盒 11、定模加熱棒 12、壓鑄定模
13、定模超級冷卻流量控制閥 14、動模熱電偶 15、動模熱電偶中繼盒
16、動模加熱棒中繼盒 17、動模加熱棒 18、壓鑄動模
19、動模超級冷卻流量控制閥 20、噴涂系統 21、壓鑄機控制系統
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施例。
實施例一
請參閱圖1,本實用新型揭示了一種汽車零部件鋁合金件壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,所述溫度控制系統包括:控制模塊1、定模熱電偶8、定模熱電偶中繼盒9、定模加熱棒中繼盒10、定模加熱棒11、定模超級冷卻流量控制閥13、動模熱電偶14、動模熱電偶中繼盒15、動模加熱棒中繼盒16、動模加熱棒17、動模超級冷卻流量控制閥19。
所述控制模塊1包括觸摸屏2、可編程控制器3、溫度AD模塊4、模具冷卻流量AD模塊5、操作面板6、指示燈7;可編程控制器3分別連接觸摸屏2、溫度AD模塊4、模具冷卻流量AD模塊5、操作面板6、指示燈7。
所述控制模塊1分別連接定模熱電偶中繼盒9、定模加熱棒中繼盒10、定模超級冷卻流量控制閥13、動模熱電偶中繼盒15、動模加熱棒中繼盒16、動模超級冷卻流量控制閥19、噴涂系統20、壓鑄機控制系統21。
所述定模熱電偶中繼盒9連接定模熱電偶8,定模加熱棒中繼盒10連接定模加熱棒11;定模熱電偶8、定模加熱棒11設置于壓鑄定模12內。所述動模熱電偶中繼盒15連接動模熱電偶14,動模加熱棒中繼盒16連接動模加熱棒17;動模熱電偶14、動模加熱棒17設置于壓鑄動模18內。
所述溫度控制系統的溫度控制方法包括如下步驟:
通過理論和實驗確認不同腔室動模和定模的最佳壓鑄溫度范圍,將壓鑄模不同腔室的溫度的上限和下限數值分別設置在觸摸屏2上面,觸摸屏2和可編程控制器3之間可以進行數據傳輸,通過定模熱電偶8和動模熱電偶14分別對壓鑄定模12和壓鑄動模18的不同腔室的溫度進行測量,測量出來的模擬量數值通過溫度AD模塊4轉化成數字量,然后觸摸屏2、可編程控制器3對轉化的數字量進行讀取、計算和顯示。
將通過定模熱電偶8和動模熱電偶14測量的不同腔室的模具溫度記為T,在觸摸屏2上面設定的不同腔室的溫度上限Tmax和下限溫度Tmin,A=(Tmax+Tmin)/2,取A±B進行溫度控制,要求A-B>Tmin,A+B<Tmax,B的值根據實際情況進行確定。
當測量的溫度值Tmin<T≦A-B時,通過可編程控制器3進行自動化控制,控制定模加熱棒11和動模加熱棒17對模具進行加熱,同時降低定模超級冷卻流量控制閥13和動模超級冷卻流量控制閥19的流量,然后再實時監控不同腔室的溫度,當溫度接近設中值時停止加熱通過定模加熱棒11和動模加熱棒17的余熱將溫度加熱到中值。
當測量的溫度值Tmax>T≧A+B值時,通過可編程控制器3進行自動化控制,控制定模加熱棒11和動模加熱棒中繼盒16停止加熱,然后通過模具冷卻流量AD模塊5將定模超級冷卻流量控制閥13和動模超級冷卻流量控制閥19的當前流量進行讀取,自動增加定模超級冷卻流量控制閥13和動模超級冷卻流量控制閥19的流量,然而當流量增加到一定量之后仍然有局部溫度高于A+B值時,將信號反饋給噴涂機器人系統,增加溫度高于A+B區域機器人噴霧和吹氣時間,從而達到降溫的作用。
當測量的溫度T低于Tmin或者高于Tmax時通過操作面板6進行報警,通知操作員溫度異常同時自動控制溫度系統持續進行,然后將溫度異常反饋給壓鑄機,壓鑄機此時進行舍打處理,舍打次數進行設定為C,當舍打次數達到C之后設備溫度仍然沒有達到設定的范圍,則壓鑄機報警,停止壓鑄,通過手動控制,當溫度達到要求范圍再繼續進行壓鑄。
壓鑄每模取一個溫度值進行保存,將保存的數值保存在觸摸屏2的存儲卡內部,定期進行數據整理,當出出現不良時可以進行壓鑄模具溫度追溯和管理。
所述可編程控制器為PLC控制器;在鋁合金壓鑄動模和定模不同腔室的位置安裝熱電偶,通過溫度控制模數轉換器將監控的溫度轉換成數字量傳輸給PLC控制器,然后PLC控制器和觸摸屏進行通信,具備通過觸摸屏進行壓鑄模具不同腔室的模具溫度的實時監控。
在動模和定模的不同腔室位置安裝干加熱式加熱管,通過所述定模熱電偶、動模熱電偶監控的溫度通過PLC控制器進行判斷,當溫度低于設定值時開始工作,實現對鋁合金壓鑄局不同腔室溫度低于設定值自動加熱。
同時,本實用新型通過觸摸屏的存儲卡將每天監控的溫度進行自動保存,在出現不良時起到追溯的功能,實現對壓鑄模具溫度系統數據自動保存。
本實用新型系統還對不同腔室的模具溫度進行監控,將監控的結果通過PLC控制器運算進行自動反饋,自動調節噴涂機器人的時間和模具超級冷卻的流量,自動降低壓鑄模具不同腔室溫度。同時對不同腔室的模具溫度進行監控,將監控的結果通過PLC控制器運算進行自動反饋,將比較的數據反饋給壓鑄機,讓壓鑄機對壓鑄溫度不良產品自動處理。
實施例二
一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,所述溫度控制系統包括:控制模塊、定模溫度傳感器、定模加熱機構、動模溫度傳感器、動模加熱機構。
所述控制模塊分別連接定模溫度傳感器、定模加熱機構、動模溫度傳感器、動模加熱機構;定模溫度傳感器、定模加熱機構設置于定模內,動模溫度傳感器、動模加熱機構設置于動模內。
綜上所述,本實用新型提出的汽車零部件鋁合金件壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統,可實現對鋁合金壓鑄模具多腔室溫度進行智能監控,溫度自動控制,從而降低因為模具溫度導致的壓鑄不良,鑄造出更高品質、質量更穩定汽車零部件。
本實用新型通過觸摸屏對鋁合金壓鑄動模和定模不同腔室的模具溫度的實時監控的裝置,通過熱電偶對鋁合金壓鑄模具不同腔室的模具溫度分別進行讀取,然后通過觸摸屏對不同腔室的模具溫度進行顯示,實現不同腔室模溫監控的功能。
本實用新型在動模和定模的不同腔室位置安裝干加熱式加熱管,根據請求項1的結果,當模具溫度低于設定值時,通過可以干加熱的加熱管對多腔室壓鑄模具進行不同腔室分別加熱,從而達到對模具加熱的功能。
本實用新型通過觸摸屏的存儲卡將每天監控的溫度進行自動保存,壓鑄每模取一個溫度值進行保存,定期將數值保存于電腦,實現壓鑄模溫數據存儲功能。
本實用新型自動降低壓鑄模具局部地區溫度的,通過控制加熱管,超級冷卻流量和噴涂機器人噴涂和吹氣時間,實現降低模具的溫度。
本實用新型中壓鑄機對壓鑄溫度不良產品自動處理,當溫度超過上限或者下限時,模溫控制系統將信號反饋給壓鑄機,壓鑄機對不良產品自動處理,實現壓鑄機對溫度不良產品自動處理的功能。
這里本實用新型的描述和應用是說明性的,并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的,對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是,在不脫離本實用新型的精神或本質特征的情況下,本實用新型可以以其它形式、結構、布置、比例,以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下,可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。