一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置制造方法
【專利摘要】一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置，模具制作時(shí)在頂模與底模的輪輻與輪輞連接區(qū)域、輪輻中間區(qū)域、斜安面區(qū)域、安裝盤與冒口區(qū)域安裝冷卻風(fēng)管與熱電偶，熱電偶通過導(dǎo)線與低壓機(jī)控制柜相連接，控制柜內(nèi)裝有溫度感應(yīng)器，熱電偶與溫度感應(yīng)器連接。依據(jù)工藝需求設(shè)定頂模與底模冷卻風(fēng)管模具溫度范圍，其中頂模與底模輪輻與輪輞連接區(qū)域400～420℃、輪輻中間區(qū)域430～450℃、斜安面區(qū)域450～470℃、安裝盤與冒口區(qū)域470～490℃，通過熱電偶和溫度感應(yīng)器控制該區(qū)域冷卻風(fēng)管開啟，做到動(dòng)態(tài)、智能化控制模具各區(qū)域的溫度場(chǎng)，確保產(chǎn)品按照設(shè)定的順序凝固。
【專利說明】一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低壓鑄造鋁合金車輪鑄造領(lǐng)域，具體地說，涉及一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年度中國(guó)鋁車輪出口首次突破30億美元大關(guān)，達(dá)到36.86億美元，與2010年出口 29.58億美元比較，同比增加24.6%，鋁車輪出口總數(shù)量達(dá)到8000萬件左右，相比2010年度出口總數(shù)量提升10.6%，大幅度超出世界汽車和中國(guó)汽車的發(fā)展速度，已連續(xù)七年位居世界車輪出口國(guó)首位，連續(xù)三年位居中國(guó)汽車零部件出口首位。我國(guó)鋁車輪產(chǎn)品出口到世界170多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，已經(jīng)成為名符其實(shí)的世界第一車輪制造大國(guó)。但是中國(guó)的汽車鋁合金車輪的鑄造技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量在國(guó)際上還處于中等水平，特別是在鑄造過程模具溫度場(chǎng)智能化管控方面與歐美、日本等國(guó)家差距非常大。鋁車輪是圓形的，有較大面積的薄壁輪輞，較厚的輪輻，中心安裝盤面比輪輻還厚，澆注時(shí)輪輞與水平面接近垂直，輪輻呈水平或與水平面成一定的夾角。低壓鑄造過程澆口設(shè)置在中間，按照低壓鑄造鋁合金車輪順序凝固原則，上輪輞由上而下逐步凝固，下輪輞由下而上凝固，輪輻由外向內(nèi)逐步凝固，然后安裝面處凝固，最后澆口處凝固。整個(gè)低壓鑄造過程確保產(chǎn)品按順序凝固是確保產(chǎn)品內(nèi)在鑄造品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，在鑄造過程只有控制模具溫度場(chǎng)按照一定的溫度梯度分布才能促使產(chǎn)品的凝固順序，如果模具的溫度梯度分布不合理，將導(dǎo)致毛坯不能順利實(shí)現(xiàn)順序凝固，從而導(dǎo)致毛坯局部補(bǔ)縮不足，局部存在熱節(jié)點(diǎn)，輪輞、輪輻、斜安面、安裝面形成縮孔或疏松等種種鑄造缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，甚至造成產(chǎn)品的批量報(bào)廢。同時(shí)隨著市場(chǎng)個(gè)性化需求的發(fā)展，消費(fèi)者追求產(chǎn)品具有時(shí)尚的造型、靚麗的外觀，從而導(dǎo)致鑄件結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，這給鑄造順序凝固帶來了更大的困難，按照傳統(tǒng)的工藝制造，不良率非常高，產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)不能夠滿足技術(shù)質(zhì)量要求。針對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性導(dǎo)致的鑄造缺陷，目前的改善措施主要是調(diào)整不同模具區(qū)域涂料厚度梯度、局部使用保溫耐火材料加以保護(hù)、調(diào)整各區(qū)域冷卻風(fēng)的開啟順序以及冷卻風(fēng)動(dòng)作時(shí)間等，其中模具各區(qū)域所設(shè)置的冷卻風(fēng)管是低壓鑄造非常重要的調(diào)整模具溫度梯度的關(guān)鍵措施，但是低壓鑄造過程溫度場(chǎng)處于動(dòng)態(tài)變化之中，影響因素非常多，特別是造型復(fù)雜、尺寸較大的輪型以上控制方式仍然存在因模具溫度梯度分布不合理而產(chǎn)生縮孔、疏松等鑄造缺陷，因此對(duì)于以上不足發(fā)明一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制方法一直是鋁車輪鑄造行業(yè)探討研究的事情。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)低壓鑄造鋁合金車輪模具溫度梯度分布不均勻造成鑄造凝固順序紊亂導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生鑄造缺陷等問題，提供一種操作方便、效果顯著的低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置。
[0004]實(shí)現(xiàn)以上目的技術(shù)方案是:一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置，在模具制作時(shí)在頂模與底模的輪輻與輪輞連接區(qū)域、輪輻中間區(qū)域、斜安面區(qū)域、安裝盤與冒口區(qū)域分別安裝冷卻風(fēng)管與熱電偶。熱電偶通過導(dǎo)線與低壓機(jī)控制柜相連接，控制柜內(nèi)裝有溫度感應(yīng)器，熱電偶與溫度感應(yīng)器連接。依據(jù)工藝需求設(shè)定頂模與底模冷卻風(fēng)管安裝區(qū)域模具溫度管控范圍，其中頂模與底模的輪輻與輪輞連接區(qū)域400~420°C、輪輻中間區(qū)域430~450°C、斜安面區(qū)域450~470°C、安裝盤與冒口區(qū)域470~490°C，通過熱電偶和溫度感應(yīng)器控制該區(qū)域冷卻風(fēng)管開啟，當(dāng)溫度高于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器開啟冷卻風(fēng)管吹風(fēng)；當(dāng)溫度低于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器停止冷卻風(fēng)管吹風(fēng)，從而以該方式控制低壓鑄造模具在鑄造過程保持所設(shè)定的溫度梯度，做到動(dòng)態(tài)、智能化控制模具各區(qū)域的溫度場(chǎng)，從而確保產(chǎn)品按照設(shè)定的順序凝固，克服傳統(tǒng)工藝控制所產(chǎn)生的調(diào)機(jī)品多、鑄造缺陷多、內(nèi)在品質(zhì)差的問題。
[0005]本發(fā)明低壓鑄造模具頂模與底模各區(qū)域所安裝的冷卻風(fēng)管開啟吹風(fēng)與停止吹風(fēng)均通過熱電偶與低壓鑄造系統(tǒng)控制柜中的傳感器連接控制，從而達(dá)到了智能化、自動(dòng)化控制的效果，因此可有效地保持頂模與底模溫度梯度的均勻分布，有效的控制產(chǎn)品鑄造凝固過程按照設(shè)定的順序凝固，同時(shí)該方法降低了對(duì)操作員的技能要求，確保了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，是一種操作簡(jiǎn)單、使用方便、效果顯著的低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
[0007]具體的實(shí)施方式
[0008]如圖1所示，一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置，包括頂模
1、側(cè)模2、頂模輪輻與輪輞連接區(qū)域冷卻風(fēng)管3、頂模輪輻與輪輞連接區(qū)域熱電偶4、頂模輪輻中間區(qū)域冷卻風(fēng)管5、頂模輪輻中間區(qū)域熱電偶6、頂模分流錐風(fēng)7、頂模斜安面區(qū)域冷卻風(fēng)管8、頂模斜安面區(qū)域熱電偶9、底模輪輻與輪輞連接區(qū)域冷卻風(fēng)管10、底模輪輻與輪輞連接區(qū)域熱電偶11、底模輪輻中間區(qū)域冷卻風(fēng)管12、底模輪輻中間區(qū)域熱電偶13、底模冒口區(qū)域冷卻風(fēng)管14、底模冒口區(qū)域熱電偶15、底模16、連接導(dǎo)線17、低壓鑄造機(jī)控制系統(tǒng)柜18組成。依據(jù)工藝需求設(shè)定頂模分流錐風(fēng)在產(chǎn)品整個(gè)鑄造周期結(jié)束前80~150秒開啟，至產(chǎn)品脫模時(shí)結(jié)束。設(shè)定頂模與底模冷卻風(fēng)管安裝區(qū)域模具溫度管控范圍，即頂模與底模的輪輻與輪輞連接區(qū)域410°C、輪輻中間區(qū)域430°C、斜安面區(qū)域450°C、安裝盤與冒口區(qū)域470°C，熱電偶通過溫度感應(yīng)器傳感控制該區(qū)域冷卻風(fēng)管開啟，當(dāng)溫度高于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器開啟冷卻風(fēng)管吹風(fēng)；當(dāng)溫度低于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器停止冷卻風(fēng)管吹風(fēng)，從而保障鑄造過程模具各部位保持所設(shè)定的溫度梯度，確保產(chǎn)品按照實(shí)現(xiàn)順序凝固。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置，其特征是該裝置由頂模(I)、側(cè)模(2)、頂模輪輻與輪輞連接區(qū)域冷卻風(fēng)管(3)、頂模輪輻與輪輞連接區(qū)域熱電偶(4)、頂模輪輻中間區(qū)域冷卻風(fēng)管(5)、頂模輪輻中間區(qū)域熱電偶(6)、頂模分流錐風(fēng)(7)、頂模斜安面區(qū)域冷卻風(fēng)管(8)、頂模斜安面區(qū)域熱電偶(9)、底模輪輻與輪輞連接區(qū)域冷卻風(fēng)管(10)、底模輪輻與輪輞連接區(qū)域熱電偶(11)、底模輪輻中間區(qū)域冷卻風(fēng)管(12)、底模輪輻中間區(qū)域熱電偶(13)、底模冒口區(qū)域冷卻風(fēng)管(14)、底模冒口區(qū)域熱電偶(15)、底模(16)、連接導(dǎo)線(17)、低壓鑄造機(jī)控制系統(tǒng)柜(18)組成；依據(jù)工藝需求設(shè)定頂模分流錐風(fēng)在產(chǎn)品整個(gè)鑄造周期結(jié)束前80?150秒開啟，至產(chǎn)品脫模時(shí)結(jié)束；設(shè)定頂模與底模冷卻風(fēng)管安裝區(qū)域模具溫度管控范圍，熱電偶通過溫度感應(yīng)器控制該區(qū)域冷卻風(fēng)管開啟，當(dāng)溫度高于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器開啟冷卻風(fēng)管吹風(fēng)；當(dāng)溫度低于各區(qū)域設(shè)定溫度，熱電偶通過溫度感應(yīng)器停止冷卻風(fēng)管吹風(fēng)，從而保障鑄造過程模具各部位保持所設(shè)定的溫度梯度，確保產(chǎn)品按照實(shí)現(xiàn)順序凝固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓鑄造鋁合金車輪模具冷卻系統(tǒng)智能化控制裝置，其特征是頂模與底模冷卻風(fēng)管安裝區(qū)域模具溫度管控范圍為:頂模與底模的輪輻與輪輞連接區(qū)域410°C、輪輻中間區(qū)域430°C、斜安面區(qū)域450°C、安裝盤與冒口區(qū)域470°C。
【文檔編號(hào)】G05D23/22GK103488213SQ201210562840
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】徐啟祥, 李萍, 胡因行, 李光宇, 孔祥建 申請(qǐng)人:江蘇凱特汽車部件有限公司