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模具高壓水冷卻控制技術(shù)在汽車壓鑄件上的應用
時間:2020-04-18
隨著壓鑄技術(shù)向著數(shù)字化、智能化方向不斷發(fā)展,壓鑄機已經(jīng)在此方向上有了長足的進步,而壓鑄模具在智能化、數(shù)字化控制上,特別是模具熱平衡智能控制應用方面明顯落后。本文著重介紹實現(xiàn)模具熱平衡及局部氣孔缺陷改善的,高壓水冷卻控制技術(shù)。

中國汽車產(chǎn)業(yè)已突破2000萬輛,成為中國壓鑄產(chǎn)業(yè)的重要支撐。而近年來中國壓鑄業(yè)的繁榮發(fā)展,與大量國外汽車壓鑄件轉(zhuǎn)移至國內(nèi)制造密不可分。同時,國外汽車壓鑄件在壓鑄工藝要求上也更加嚴格。比如對壓鑄件孔隙率的檢測。之前國內(nèi)壓鑄件孔隙的檢測是用工業(yè)x光探傷設備進行檢測,現(xiàn)在要求用工業(yè)CT檢測。更加嚴格量化的壓鑄件品質(zhì)要求,使得我們必須在壓鑄裝備、模具設計、模具溫度智能控制等方面,滿足壓鑄件的技術(shù)要求。


在壓鑄生產(chǎn)中,壓鑄模具表面溫度的控制,直接影響著產(chǎn)品孔隙度及局部氣孔缺陷。一套設計科學、冷卻效果明顯可控的高壓水冷卻控制系統(tǒng)顯得十分重要。

模具水冷卻控制現(xiàn)狀
目前,壓鑄模具表面溫度的控制主要通過在模具的冷卻通道內(nèi)通入油或水等熱交換介質(zhì)來實現(xiàn);國內(nèi)壓鑄廠傳統(tǒng)的方法是將壓力為0.2-0.3MPa冷卻用水連續(xù)通入模具冷卻通道內(nèi),冷卻水的開啟關斷和流量通過手動閥來控制。其缺點是模具表面溫度的控制依靠操作工人的經(jīng)驗和反復調(diào)校來達到,操作難度大;局部區(qū)域的表面溫度難以控制,從而導致壓鑄件縮孔、疏松缺陷嚴重,壓鑄件合格率低,生產(chǎn)效率低下。

高壓水冷卻控制技術(shù)概述
高壓水冷卻控制技術(shù)簡單描述就是,通過對模具冷卻水的數(shù)字化管理,達到智能控制模具熱平衡,其核心為高壓冷卻水的控制技術(shù)和模具溫度分區(qū)控制。該項技術(shù)經(jīng)實踐應用,對壓鑄模具的表面溫度可有效控制,從而減少壓鑄件產(chǎn)品孔隙度及局部氣孔缺陷,提高產(chǎn)品合格率。

高壓水冷卻控制工作原理
將模具冷卻用水升壓至0.6-1.2MPa,在模具填充合金料的同時快速通入模具冷卻水道對模具進行冷卻,冷卻時間到,停止通水,冷卻通道中吹入壓縮空氣,清除冷卻通道內(nèi)殘余冷卻水。

模溫分區(qū)控制
高壓點冷機提供最多6組(高壓模冷機最多16組)單獨可控供水和吹氣回路;模具溫度控制可劃分為不同的區(qū)域,每個區(qū)域可單獨控制冷卻水、清機氣體的開啟時間、通水時間,來達到控制模具不同區(qū)域的溫度,實現(xiàn)整體模具溫度的熱平衡。

參數(shù)量化, 模具溫控參數(shù)存儲,實現(xiàn)智能控制
可編程控制器(PLC)和觸摸屏的應用,模溫控制參數(shù)可方便地調(diào)節(jié)和存儲,更利于壓鑄工藝的智能化管理。

高壓點冷機的應用
◇高壓點冷機主要是針對模具型芯銷(鑲針)的高壓點冷卻,一般用于通徑0.85-2.5mm的點冷管,通入冷卻水壓力在1MPa左右;通過高壓高速的冷卻水熱交換,模具局部點的溫度迅速得以控制,消除模具局部過熱造成的鑄件熱縮或熱裂缺陷。
◇高壓點冷機和集分箱組合使用,做單點可控和回水監(jiān)控超級點冷卻;也可以單獨使用,做單路可控;
◇高壓模冷機主要是針對模具型芯,鑲塊、抽芯滑塊部位的冷卻,一般用于通徑3mm 以上點冷管或模具主冷卻通道,通入冷卻水壓力在0.6MPa左右
◇高壓點冷機和高壓模冷機一般配套使用,分別控制模具不同部位,以更精確實現(xiàn)模具熱平衡。

高壓點冷機主要功能:
◇自動控制儲水液位,出水低位和高溫報警;
◇管路超壓安全控制和報警;
◇2-6路主機供水和反吹氣選擇控制;
◇回水監(jiān)測和報警;
◇PLC控制和彩色觸摸屏操作;
◇中英文操作界面,圖形化實時顯示;
◇20組模具菜單存儲和調(diào)用;
◇故障診斷和報警歷史記錄。

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