[发明专利]一种提高铝合金件铸造质量的温度实时控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金铸造生产工艺技术领域，具体涉及一种可提高铝合金件制造质量的温度实时控制系统及方法。

背景技术

近年来，随着产品轻量化、高集成和高性能化的发展，出现了越来越多的结构、形状非常复杂，性能要求很高的铝合金件。当这些铸件采用压铸生产时，给企业带来了新的挑战。铸造过程中，若局部温度过高，会引起热缩不良；若温度过低，又容易引起欠铸不良，所以在行业里面都讲：铸造，是一场与热量做斗争的过程。例如汽车制造领域，自动变速器的核心控制装置是液压控制装置，液压控制装置由油泵、阀体、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成。关键部件是阀体，因此它是自动变速器的控制中心。阀体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况(节气门开度和输出轴转速)，对油泵输出到各执行机构的油压加以控制，以控制液力变矩器，控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档。目前，汽车变速器(包括手动与自动)的铝合金件一般都是采用压铸方式，手动自动变速器的铝合金件国内汽车厂家大部分都由自己的压铸工厂制作，但是随着产量的急剧扩大，汽车厂家自产不能满足需求，缺口很大。而自动变速器的铝合金件基本依靠进口，因此，2009年烟台三和汽车零部件有限公司开发了自动变速器的关键的三个自动变速阀体的模具设计、铸造和机加工。开发的相关产品已经接近成熟状态，其有部分产品已经在国内相关车型进行了使用，填补了国内自动变速箱的空白。

现有技术中，在铝合金件的铸造生产时，仅在模具的温度异常区域布置冷却水管，进行冷却，生产时，根据产品外观状态，人工喷淋冷却控制温度，一系列人工控制的操作，控制性非常差，且无法获知模具的温度异常区域的合适温度，导致试制成本高，批量生产中产品的合格率非常低。

发明内容

本发明的目的在于彻底解决因温度的影响，而引起的铝合金铸造件产品质量不良，尤其是内部质量不良的技术问题，提供一种提高铝合金件铸造质量的温度实时控制系统及方法。

本发明的技术解决方案是：

一种提高铝合金件铸造质量的温度实时控制系统，其特殊之处在于：包括温度测定传感器、流量控制器、电磁阀控制器以及电磁阀；

所述温度测定传感器位于模具的温度异常区域；所述电磁阀位于冷却水管的管路之中；

所述温度测定传感器的输出端连接至流量控制器的输入端，流量控制器的输出端连接至电磁阀的流量控制输入端，电磁阀控制器的输出端连接至电磁阀的开闭信号控制端；

所述温度测定传感器将测得的温度输出给流量控制器，流量控制器根据温度合格范围判断需要通过冷却水管的流量，并将流量值发送给电磁阀的流量控制输入端；

所述电磁阀控制器根据合模信号确定电磁阀开通和关闭的时间，将开通和关闭的时间信号发送给电磁阀的开闭信号控制端；

所述冷却水管将冷却水引至模具的温度异常区域内按照模具冷却方案进行冷却。

上述冷却水管包括至少两个不同的支路，所述电磁阀为两个，分别位于冷却水管的两个不同支路之中。

其中一个电磁阀每小时最大流入量为500-600L,另一个电磁阀每小时最小流入量为30-50L。

上述电磁阀选用KEYENCE通用型数字接触式传感器GT系列；

上述温度测定传感器选用接触式温度传感器；

上述流量控制器选用流体非接触型电极电磁式流量传感器；

上述电磁阀控制器选用北京多维精控TPC8-8TD型电磁阀控制器。

一种提高铝合金件铸造质量的温度实时控制方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】模具设计阶段，使用模流分析软件对模具进行成型模拟，确认模具的温度异常区域；所述模具与所铸铝合金件形状相匹配；

2】在模具的温度异常区域根据冷却方案布置冷却水管，进行冷却，在冷却水管的管路上追加电磁阀；同时对模具的温度异常区域追加温度测定传感器；将温度传感器的输出端与流量控制器的输入端相连，流量控制器的输出端与电磁阀的流量控制输入端相连，电磁阀控制器的输出端连接至电磁阀的开闭信号控制端；

3】铸造试生产阶段，对追加的全部温度测定传感器进行记录，做温度曲线分析，确定温度异常区域不会产生因温度引起的不合格现象的合格温度区间；