用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置及方法
【专利摘要】本发明公开了用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置及方法，该装置包括底座，用于支撑铸造模具或工件；温度调节罩，与底座配合以罩住铸造模具或工件，温度调节罩上设有开口，开口上设有可相对开口打开的盖板；温度检测元件，穿过温度调节罩以测量铸造模具或工件的温度，在温度调节罩上设置开口与盖板，通过调整盖板可实现对温度调节罩上开口敞口面积的调整，从而实现对模具或工件冷却速度的调整；通过不同的外界环境温度，可选择合适的温度调节罩厚度，同时，冷却时间也根据外部温度的变化，有所调整，保证模具或工件在冷却过程中范围温度始终保持在一定范围内，从而保证了铸造精度。
【专利说明】
用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铸造领域，具体地涉及用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置 及方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，汽车产业的不断发展为轮胎产业提供了巨大的市场，同时对轮胎模具的 需求也在不断提高。轮胎模具技术的不断进步促进了轮胎模具工艺的快速发展，并有了很 大的进步。目前，轮胎模具三大工艺方法为铝合金精密铸造、电火花加工以及高速切削加 工。
[0003] 其中铝合金精密铸造工艺技术适合轮胎模具批量化生产，其加工过程中模具的精 度比其他工艺更高，综合经济效益更好，但铸造完成后的模具由于冷却速度的不同会导致 模具的收缩发生不可控的变化，导致模具的精度发生一定的变化。在铝合金精密铸造完成 后，模具在冷却过程中，温度对模具的冷却速度有非常大的影响，由于季节的变化及昼夜温 差较大，所以模具在外界环境内直接放置冷却时，温度变化较大，从而导致模具冷却收缩偏 差较大，进而影响到后续其他工件的铸造精度，此外，不仅对模具的冷却需要进行控制，铸 造完成后工件的冷却控制同样需要在一定的范围内进行冷却，否则会给产品的精度带来一 定的影响。
[0004] 因此，需要对铸造模具或工件设计调节装置或方法，以提高生产的精度和效率。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了用于调节铸造模具或工件冷却速 度的调节装置，该调节装置对铸造后的模具或工件存放进行冷却，有效避免了外界环境对 模具或工件的快速冲击，可使模具或工件在冷却过程中的范围温度始终保持在一定的范围 且处于可控状态，从而来解决模具由于温度变化较大导致的收缩差异问题。
[0006] 还提供了一种控制铸造模具或工件冷却速度的调节方法，该方法可根据铸造模具 或工件的理论温度变化曲线，结合温度检测元件检测的温度变化从而调整温度调节罩敞口 大小来实现对模具或工件冷却速度的调整，简单方便，有效保证铸造模具或工件的铸造精 度。
[0007] 为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 本发明提供的一个方案是：
[0009] 用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，包括：
[0010]底座，用于支撑铸造模具或工件；
[0011]温度调节罩，与底座配合以罩住铸造模具或工件，温度调节罩上设有开口，开口上 设有可相对开口打开的盖板；
[0012] 温度检测元件，穿过温度调节罩以测量铸造模具或工件的温度。
[0013] 将铸造完成的模具或工件置于底座上，并由温度调节罩进行覆盖，避免直接将模 具或工件放置于空气中进行冷却，使得模具或工件的冷却是受控的，不会过快或过慢的进 行冷却。
[0014]进一步地，为了便于盖板可相对于温度调节罩的开口相对移动，所述盖板通过销 轴与所述的温度调节罩固定，方便了对温度调节罩开口敞口面积的调整。
[0015]进一步地，为了方便移动盖板，在所述盖板上设有与盖板垂直的便于旋转盖板的 盖板把手。
[0016] 进一步地，在所述温度调节罩开口 一侧设有多条刻度线，在所述盖板上设有一条 盖板刻度线，旋转盖板，由盖板刻度线与温度调节罩上的刻度线进行对应来调整敞口大小。
[0017] 在所述步骤1)中温度调节罩厚度的选择:外界温度越高，所选择的温度调节罩的 厚度越薄，在所述步骤4)中冷却设定的时间的选择:外界温度越高，所选择的冷却时间越 长。
[0018] 进一步地，为适应外界环境温度，当外界温度T<0°C，温度调节罩厚度为9~11_， 对铸造模具或工件冷却时间为9~IOmin;当外界温度0°C<T<10°C，温度调节罩厚度为7~ 9mm，对铸造模具或工件冷却时间为13~16min;
[0019] 当外界温度10°C<T<20°C，温度调节罩厚度为6~7mm，对铸造模具或工件冷却时 间为18~22min;当外界温度20°C<T<30°C，温度调节罩厚度为3~5mm，对铸造模具或工件 冷却时间为23~27min;当外界温度T多30°C，温度调节罩厚度为1~2mm，对铸造模具或工件 冷却时间为28~32min。
[0020] 进一步地，所述温度调节罩的形状与模具或工具的形状相适应，开口开于温度调 节罩的顶部，此外，调节装置还包括设于底座的用于保温的隔热垫。
[0021] 进一步地，为了实现自动控制，所述销轴为旋转轴，旋转轴的一端部固定有旋转电 机，旋转电机与控制器连接;所述控制器与温度检测元件连接，控制器内储存有铸造模具或 工件的理论温度变化曲线，温度检测元件检测到模具或工件温度变化并传送信号至控制 器，由控制器对传送的温度变化与控制器内储存的铸造模具或工件的理论温度变化曲线进 行对比，从而控制旋转电机旋转设定的角度，以调整开口的敞口面积。
[0022] 本发明提供的另一个方案是:控制铸造模具或工件冷却速度的调节方法，具体步 骤如下：
[0023] 1)将铸造完成的模具或工件置于底座上并覆盖设定厚度的温度调节罩；
[0024] 2)穿过温度调节罩设置用于检测模具或工件温度的温度检测元件；
[0025] 3)当温度检测元件检测到模具或工件温度变化不符合模具或工件理论温度变化 曲线时，调整温度调节罩开口上覆盖的盖板：当冷却速度过快时，调整盖板缩小开口的敞口 面积，当冷却速度过慢时，增大开口的敞口面积；
[0026] 4)冷却设定的时间后停止对铸造模具或工件的冷却。
[0027] 此外，在调节方法中，可根据外界环境温度，对温度调节罩的厚度进行相应调整， 并根据外界环境温度选择冷却时间：
[0028] 本方案中为适应外界环境温度，当外界温度T<0°C，温度调节罩厚度为9~11mm， 对铸造模具或工件冷却时间为9~IOmin;当外界温度0°C<T<10°C，温度调节罩厚度为7~ 9mm，对铸造模具或工件冷却时间为13~16min;
[0029] 当外界温度10°C<T<20°C，温度调节罩厚度为5~7mm，对铸造模具或工件冷却时 间为18~22min;当外界温度20°C<T<30°C，温度调节罩厚度为3~5mm，对铸造模具或工件 冷却时间为23~27min;当外界温度T多30°C，温度调节罩厚度为1~3mm，对铸造模具或工件 冷却时间为28~32min。
[0030] 本发明的有益效果是：
[0031] 1)通过对模具或工件进行覆盖，来控制模具或工件的冷却速度，避免过快或过慢 的冷却速度对模具或工件造成缺陷。
[0032] 2)在温度调节罩上设置开口与盖板，通过调整盖板可实现对温度调节罩上开口敞 口面积的调整，从而实现对模具或工件冷却速度的调整。
[0033] 3)通过不同的外界环境温度，可选择合适的温度调节罩厚度，同时，冷却时间也根 据外部温度的变化，有所调整，保证模具或工件在冷却过程中范围温度始终保持在一定范 围内，从而保证了铸件精度。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明中调节装置的俯视图；
[0035]图2为本发明中调节装置的半剖视图；
[0036]其中，卜刻度线；2-盖板把手；3-盖板刻度线;4-盖板;5-温度调节罩;6-温度显不 屏;7-热电偶;8-模具;9-石棉层；10-底座。
【具体实施方式】
[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整的描述。
[0038] 实施例1
[0039] 用于调节铸造模具冷却速度的调节装置，如图2所示，包括：
[0040] 底座10,用于支撑铸造模具8;
[0041 ]温度调节罩5，与底座配合以罩住铸造模具8，温度调节罩5上设有开口，开口上设 有可相对开口打开的盖板4;温度调节罩5的形状与模具8的形状相适应，通常情况下模具8 是圆柱形，则温度调节罩5设置为底部及内部空心的呈圆柱形的罩，开口开于温度调节罩5 的顶部。
[0042] 温度检测元件，穿过温度调节罩5以测量铸造模具的温度，温度检测元件为热电偶 7,温度检测元件为带有温度显示屏6的热电偶7,且热电偶7与模具8的侧表面接触以显示模 具8表面温度。
[0043] 将铸造完成的模具8置于底座10上，并由温度调节罩5进行覆盖，避免直接将模具8 放置于空气中进行冷却，使得模具8的冷却是受控的，不会过快或过慢的进行冷却。
[0044] 此外，调节装置还包括设于底座10的用于保温的隔热垫，隔热垫可以是石棉层9。
[0045] 为了便于盖板4可相对于温度调节罩5的开口相对移动，所述盖板4通过销轴与所 述的温度调节罩5固定，方便了对温度调节罩5开口敞口面积的调整;为了方便移动盖板4， 在所述盖板4上设有与盖板4垂直的便于旋转盖板4的盖板把手2。
[0046] 根据季节及昼夜所造成外部温度的变化，温度调节罩5的厚度及模具置于温度调 节罩5的时间也会相应改变。具体温度调节罩及冷却时间如下表所示：
[0048] 在所述温度调节罩5开口 一侧设有多条刻度线，在所述盖板4上设有一条盖板刻度 线3,旋转盖板4,由盖板刻度线3与温度调节罩5上的刻度线1进行对应来调整敞口大小，如 图1所示，相邻的多条刻度线之间的距离可以相等也可以不等。
[0049] 上述措施主要为保证模具8在冷却过程中的温度变化曲线呈现一种线性变化状 态，这由温度显示器来进行显示。温度显示器显示的设定时间内温度变化情况即为冷却速 度，当冷却速度超过设定的温度变化曲线后，工作人员通过计算对比发现区别，其可通过调 节温度调节罩5顶部盖板4的开口大小来进行冷却量的调节控制;不同的模具温度冷却速度 变化是不同的，因此可以设置不同大小型号的温度保护罩5和底座10。
[0050] 此外，每个刻度线对应的盖板调节时开合的面积相同，即每开一个刻度线，其开口 面积就会增加一个定值，这样便于通过控制开口面积从而精确控制冷却量的大小。在调节 盖板4开口大小时，根据冷却速度与设定温度变化曲线发生的偏移量的大小来确定盖板4开 合到温度调节罩5刻度线1的刻度，这样就可以将模具的冷却速度控制在一个合适范围内。 [0051 ] 实施例2
[0052]本实施例与实施例1的区别是：
[0053]为了实现自动控制，所述销轴为旋转轴，旋转轴的一端部固定有旋转电机，旋转电 机与控制器连接;所述控制器与温度检测元件连接，控制器内储存有铸造模具或工件的理 论温度变化曲线，温度检测元件检测到模具或工件温度变化并传送信号至控制器，由控制 器对传送的温度变化与控制器内储存的铸造模具或工件的理论温度变化曲线进行对比，从 而控制旋转电机旋转设定的角度，以调整开口的敞口面积，实现自动控制。
[0054] 实施例3
[0055] 控制铸造模具冷却速度的调节方法，具体步骤如下：
[0056] 1)将铸造完成的模具置于底座上并覆盖设定厚度的温度调节罩；
[0057] 2)穿过温度调节罩设置用于检测模具温度的温度检测元件，温度检测元件的端部 与模具表面接触；
[0058] 3)当温度检测元件检测到模具温度变化不符合模具或工件理论温度变化曲线时， 调整温度调节罩开口上覆盖的盖板：当冷却速度过快时，调整盖板缩小开口的敞口面积，当 冷却速度过慢时，增大开口的敞口面积。
[0059] 此外，在调节方法中，可根据外界环境温度，对温度调节罩的厚度进行相应调整， 并根据外界环境温度选择冷却时间。
[0060] 实施例4
[0061] 本实施例与实施例1的区别是：
[0062] 该实施例用于对铸造完成后工件的冷却速度调节。
[0063]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，包括： 底座，用于支撑铸造模具或工件； 温度调节罩，与底座配合以罩住铸造模具或工件，温度调节罩上设有开口，开口上设有 可相对开口打开的盖板； 温度检测元件，穿过温度调节罩以测量铸造模具或工件的温度。2. 如权利要求1所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，所 述盖板通过销轴与所述的温度调节罩固定。3. 如权利要求1所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，所 述温度调节罩的形状与模具或工具的形状相适应，开口开于温度调节罩的顶部。4. 如权利要求1所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，在 所述温度调节罩开口 一侧设有多条刻度线，在所述盖板上设有一条盖板刻度线。5. 如权利要求1或所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于， 还包括设于底座的用于保温的隔热垫。6. 如权利要求2所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，所 述销轴为旋转轴，旋转轴的一端部固定有旋转电机，旋转电机与控制器连接。7. 如权利要求6所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，所 述控制器与温度检测元件连接，内储存有铸造模具或工件的理论温度变化曲线。8. 控制铸造模具或工件冷却速度的调节方法，其特征在于，具体步骤如下： 1) 将铸造完成的模具或工件置于底座上并覆盖设定厚度的温度调节罩； 2) 穿过温度调节罩设置用于检测模具或工件温度的温度检测元件； 3) 当温度检测元件检测到模具或工件温度变化不符合模具或工件理论温度变化曲线 时，调整温度调节罩开口上覆盖的盖板：当冷却速度过快时，调整盖板缩小开口的敞口面 积，当冷却速度过慢时，增大开口的敞口面积； 4) 冷却设定的时间后停止对铸造模具或工件的冷却。9. 如权利要求8所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在于，在 所述步骤1)中温度调节罩厚度的选择:外界温度越高，所选择的温度调节罩的厚度越薄，在 所述步骤4)中冷却设定的时间的选择:外界温度越高，所选择的冷却时间越长。10. 如权利要求8或9所述的用于调节铸造模具或工件冷却速度的调节装置，其特征在 于，当外界温度T<0°C，温度调节罩厚度为9~11mm，对铸造模具或工件冷却时间为9~ lOmin;当外界温度0°C<T<10°C，温度调节罩厚度为7~9mm，对铸造模具或工件冷却时间 为13~16min，当外界温度10°C<T<20°C，温度调节罩厚度为5~7mm，对铸造模具或工件冷 却时间为18~22min;当外界温度20°C<T<30°C，温度调节罩厚度为3~5mm，对铸造模具或 工件冷却时间为23~27min;当外界温度T>30°C，温度调节罩厚度为1~3mm，对铸造模具或 工件冷却时间为28~32min。
【文档编号】B22D30/00GK106041034SQ201610621632
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】张伟, 王培荣, 韩桂强, 杜平, 孙日文
【申请人】山东豪迈机械科技股份有限公司