[发明专利]无冒口的铝合金铸造模具的温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金铸造模具技术领域，特别涉及对无冒口的铝合金铸造模具的温度检测与控制技术领域。

背景技术

现有技术中，铝合金铸造要得到优质的铸件，铸件在冷却凝固的过程中要遵循顺序凝固原则，最后冷却的部位由浇口和冒口进行补缩，如果铸件的局部最后冷却，但没有冒口对它进行补缩，这部位就会形成疏松，缩孔。为此对于没有设置冒口的铝合金铸造模具，特别是对于制造大型和结构复杂铸件的模具，如何使铝合金铸件能够顺序地冷凝，是目前困扰该种模具应用的难题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明试图改变传统的模具在开启前自然冷凝的缺陷，人为地干预冷凝的过程，从而使没有设置冒口的铝合金铸造模具在冷凝过程中能使铝合金铸件能够顺序地冷凝。

为此本发明提出一种无冒口的铝合金铸造模具的温度控制方法，其特征在于，根据铸件的外形大小变化的情况选取二个以上的节点，对应于所述节点的所述模具壁体上设置调温器；在铸件开启前的冷凝过程中，自动控制所述调温器使距离所述模具的浇口相对较近的所述节点对应位置的模具温度始终高于距离所述浇口相对较远的前一个所述节点所对应位置的模具温度。

进一步的技术方还可以是，在对应每一个所述节点的所述模具的壁体上还设置有温度传感器，所述温度传感器检测所在位置的模具壁体的温度并将温度信号传送给控制器，所述控制器再自动控制所述调温器。

进一步的技术方还可以是，对应于前后两个所述节点的所述模具壁体的温度差为3℃到7℃。

进一步的技术方还可以是，对应于前后两个所述节点的所述模具壁体的温度差为5℃。

进一步的技术方还可以是，所述节点确定在铸件的外形突变的部位之间的区域。

根据上述技术方案，由于模具的温度与模具内铸件的温度呈对应的关系，它们之间相互影响，为此对模具的局部位置予以自动控制进行冷却或加热，并通过检测和控制模具局部位置的温度梯度进而来影响型腔内铸件的冷凝顺序，得到顺序凝固的结果使铸件没有疏松、缩孔的问题。

由于本发明具有上述特点和优点，可以适用在无冒口的铝合金铸造模具中。

附图说明

图1是铝合金铸造模具的结构示意图；

图2是对铝合金铸造模具的温度予以控制的原理图。

其中，1-模具上型腔、2-模具下型腔、3-冷却A1、4-冷却B1、5-冷却C1、6-浇口、7-热电偶、8-冷却C-2、9-热电偶、10-冷却B-2、11-热电偶、12-冷却A-2。

具体实施方式

下面结合附图对具体应用本发明的具体实施方式做作进一步的说明。

如图1所示，铸件模具包括模具上型腔1、模具下型腔2，它们上下组合形成铸造铸件的型腔。部位A、部位B、部位C分别为铝合金铸件的三个部位，也是我们根据该铸件的外形情况确定的三个节点。由于产品结构的原因只能在模具上开一个浇口6但没有设置冒口；最好的凝固顺序应当是从部位A到部位B、再到部位C，其中部位C的铸件从浇口6进行补缩。如果按照通常的自然冷却的规律，由于部位B的厚度比较薄，为此部位B要先于部位A冷却凝固，但如此部位A就会产生缩孔疏松；如果在A部位对应的模具位置增加调温装置但开启的时间是人为调节的话，往往调节误差比较大，不能达到理想的状态，实际上压铸的铸件往往比图1所示的铸件更为复杂，用人工的方法控制模具的冷很难生产出优质的铸件。

为此，在模具上型腔1和模具下型腔2的对应部位A的位置设置调温装置(12、3)，并在模具上型腔1的对应部位A的位置设置热电偶11，用于探测部位A的位置的模具上型腔1的温度；同理，在对应部位B、部位C的模具位置设置调温装置(10、4、8、5)并设置热电偶(9、7)，所述调温装置(12、3、10、4、8、5)不仅可以加热也可以冷却降温。将所述热电偶(11、9、7)所探测的信号传送给控制器(图中未画出)，所述控制器根据每一个热电偶的温度信号再分别驱动相应的所述调温装置(12、3；10、4；8、5)从而对该节点的温度作出补偿，使部位A、部位B、部位C之间存在约3℃到7℃，最好是5℃左右的温度梯度。在实际操作中，可以选定离所述浇口6最远的并且属于厚度比较大的部位为调节温度的基准点，并以此设定后续每一个节点的温度控制范围。这样当选定的第一个节点的温度下降，相应部位的铸件开始凝固时，与之相接的下一个节点的铸件部位仍然可以流动从而可以对前一个节点所对应部位予以补缩，不会在第一个节点出现疏松缩孔的问题，以此类推，所述浇口6对最后一个节点对应的部位予以补缩，当全部铸件顺序凝固后，所述控制器再控制机器开启所述模具取出铸件。

所述控制器采用PLC进行控制，如图2所示，当模具内材料开始浇铸后，所述控制器PLC每5秒钟扫描一次模具的温度，当部位A的温度低于540℃时，开始控制部位B的温度始终高于部位A温度约5℃；同时也控制部位C的温度至少高于部位B的温度约5℃；如此循环直到结束。各个节点之间所需控制的温度差值，可以根据铸件本身的体积大小来确定，对于局部体积突变比较大的铸件，其温度差要求比较大一些。