[实用新型]一种锻模温度在线自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于锻造技术领域，涉及一种锻模温度在线自动控制系统。

背景技术

众所周知，在锻造领域，特别是在热锻成形技术领域，如何提高锻造锻模寿命是整个生产体系中最关键的环节之一。在锻造过程中，特别是在锻造自动化生产过程中，如果锻模过早发生失效，会导致生产线的停工台时急剧增加，生产效率下降，锻模成本增加，锻件的尺寸精度、质量稳定性下降。锻件的综合成本上升，进而影响到企业的市场竞争力。

影响锻模寿命的关键因素在于锻模材料、设计制造水平、使用环境等。在材料不变的情况下，合理设计与制造的锻模只有在正确的使用过程中才能保证较高的使用寿命。锻模使用过程包括锻模预热、冷却、润滑、合理操作、控制终锻温度等。

锻模的最佳使用温度是在150～250℃之间，温度过低，会导致锻模的开裂；温度过高，锻模会过早的失效。锻前锻模温度的控制是通过锻前加热的方式将锻模预热到150～250℃以后开始生产。在锻造过程中，锻模温度会逐渐升高，锻模温度升高主要来自于高温锻造毛坯的热传导，以及金属在形变过程中与锻模的摩擦产生的热能。当温度超过锻模材料所承受的最大抗回火温度后，锻模强度就会急剧下降，锻模开始失效。因此，在锻造过程中控制锻造过程中锻模温度的升高，是提高锻模寿命的关键所在。

目前，在锻造过程中控制锻模温度升高的主要方式是通过喷淋水剂润滑剂来达到降低锻模温度的目的，润滑剂的主要目的是减小摩擦，降低锻模因摩擦产生的热能，同时当润滑剂喷洒到锻模上以后，其中的水分迅速蒸发掉，并带走大量的热能，从而起到锻模降温的目的。这种方式目前存在的主要问题是：1、锻模没有测温装置，温度的变化不能适时进行监控，无法精确控制锻模的温度；2、锻模的润滑过程是采用人工操作，润滑剂喷淋量的控制全部依靠现场操作者的经验进行人工调节，不能达到重复性和再现性，并且生产效率低，防护不当会造成人身安全隐患；3、喷淋量与喷淋时间不能精确控制，当润滑剂过多喷淋量过多时，会造成锻模型腔积液，锻打过程形成水蒸气积聚在型腔根部，造成毛坯在成形过程中无法充满锻模，从而影响锻件的质量；喷淋量过少，锻模温度不能及时降温，会导致锻模由于温度过高发生疲劳失效，影响锻模的使用寿命。因此，现有的润滑方式与控制方法不能很好的达到锻模润滑与降温的目的。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于锻模温度在线自动控制系统，通过自动控制系统中的测温组件在线实时检测锻模温度，并通过电控装置中的可编程控制器采集锻模温度数据，将采集到的数据与预先设置的锻模工艺温度参数进行自动对比分析，并根据处理结果自动调整锻模冷却装置的喷淋参数，将锻模的温度控制在最佳使用温度环境下，从而达到提高锻模使用寿命，降低锻模失效的风险，节省人工成本，提高生产效率与锻件质量稳定性、一致性的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种锻模温度在线自动控制系统，包括：模具组件、测温组件、冷却装置、位置检测组件、液位检测组件、气动控制组件和电控装置；模具组件固定在锻造压力机上，测温组件固定在模具组件的下模板上，通过数据线与电控装置连接，冷却装置的喷淋部分通过悬臂组合支架与锻造压力机相连接；位置检测组件分别固定在悬臂组合支架上与锻造压力机上，通过数据线与电控装置连接；液位检测组件位于石墨乳储存桶、冷却水储存桶上；气动控制组件固定在锻造压力机上，通过数据线与电控装置连接。

所述模具组件包括下模板、锻模、上模板和滑块，所述锻模由上下两部分构成，分别固定在上模板与下模板上，上模板固定在滑块上，下模板固定在工作台上。

所述测温组件包括锻模测温探头和固定支座，锻模测温探头固定在固定支座上，固定支座固定在模具组件的下模板上，锻模测温探头通过数据线与电控装置连接。

所述冷却装置K包括悬臂组合支架、喷头、下固定座、气缸、冷却水储存桶、石墨乳储存桶、喷水气动隔膜泵、喷石墨气动隔膜泵、气动控制阀组和气路管件；所述喷头和气缸固定在下固定座上，下固定座通过连接杆与悬臂组合支架相连接，悬臂组合支架固定在锻造压力机上；喷头后端带有一个三向接头，通过气路管件分别连接于喷水气动隔膜泵、喷石墨气动隔膜泵和气动控制阀组上；所述喷水气动隔膜泵通过气路管件与冷却水储存桶连接，喷石墨气动隔膜泵通过气路管件与石墨乳储存桶连接；气动控制阀组固定在锻造压力机上，通过数据线与电控装置连接，通过气路管件与压缩空气管路连接。