一种分区域加热式模具设备的制作方法

本发明涉及模具设备领域，尤其涉及一种分区域加热式模具设备。

背景技术：

浇铸件在加工过程中，需要将熔化的金属等物质浇注于铸造型腔内部，金属液体在铸造型腔内部流动的时候，会因为铸型内部温度过低而造成一些产品上的缺陷，如气泡、凹陷等；铸型内部的温度达到预定值有利于金属液体的流动，有利于金属液体之间的相互融合，铸型内部的温度对产品的质量起到决定性的作用。

因此，如何保证铸造型腔内部的温度均匀、达到预定值，是一个需要解决的问题。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种分区域加热式模具设备，对铸造型腔进行加热，使得铸造型腔内部温度均匀、适度，避免了因温度过低产生的不良状况，节能环保。

本发明提出的一种分区域加热式模具设备，包括上模具、下模具、放置槽、加热板、绝缘柱、驱动机构、接电板、远红外温度采集器和plc控制系统；

上模具、下模具相互配合形成铸造型腔，铸造型腔分为n个区域，在上模具上开设有浇注孔和出气冒口；

下模具外壁设有远红外温度采集器，远红外温度采集器，用于采集铸造型腔内n个区域的温度，并记t1、t2、t3……tn；下模具底部设置放置槽；接电板位于放置槽底部，接电板连接外部电源；

加热板位于放置槽顶部内侧；加热板分为n个区域，每一个区域内设有一根电热丝及与该电热丝相连接的两个绝缘柱，加热板的n个区域与铸造型腔的n个区域一一对应；加热板上设置多根电热丝，电热丝之间通过插孔连接并呈方形网格状；插孔为金属材料制作；绝缘柱插入插孔内，绝缘柱外周沿竖直方向等间距设置四个环形槽，环形槽的高度大于等于插孔的深度；绝缘柱上的四个环形槽由上到下分别固定安装绝缘环、导电金属环、正极金属环和负极金属环；其中，正极金属环通过第一导线连接接电板电源正极，负极金属环通过第二导线连接接电板电源负极，接电板连接外部电源；在放置槽顶部对应设置有容纳绝缘柱的盲孔，以至绝缘柱穿过插孔的一端位于盲孔内；

每一个绝缘柱对应设置一个驱动机构，驱动机构位于加热板、接电板之间，驱动机构固定在接电板上表面；每一个驱动机构控制一个绝缘柱上升或下降；驱动机构与plc控制系统通信连接，用于根据plc控制系统的指令动作驱动n个区域内的绝缘柱调整至第一状态、第二状态、第三状态或第四状态；

plc控制系统与远红外温度采集器通信连接；plc控制系统通过远红外温度采集器获取铸造型腔内n个区域的温度t1、t2、t3……tn，并将上述温度与预设温度值t进行比较；

当相邻的x个区域的温度都小于t0时，plc控制系统指令驱动机构动作控制x个区域内的绝缘柱调整至第二状态，并且必须控制其中一个绝缘柱调整至第三状态，必须控制一个绝缘柱调整至第四状态，以至多个区域内对应的电热丝形成闭合电路，<＝x<＝n；

当i区域内的温度ti不小于t0时，plc控制系统指令驱动机构动作，控制该区域内电热丝相连接的两个绝缘柱中至少有一个调整至第一状态，1<＝i<＝n；

第一状态为绝缘环位于插孔内，电热丝之间断电；第二状态为导电金属环位于插孔内，电热丝之间电性连接；第三状态为正极金属环位于插孔内，电热丝连接电源正极；第四状态为负极金属环位于插孔内时，电热丝连接电源负极。

优选的，还包括显示装置，显示装置与plc控制系统通信连接，用于显示plc控制系统发送的信息；当plc控制系统通过远红外温度采集器获取铸造型腔内n个区域的温度时，plc控制系统将上述温度值发送至显示装置。

优选的，加热板为陶瓷耐高温绝缘材料。

优选的，绝缘柱为陶瓷耐高温绝缘材料。

优选的，驱动装置每次控制绝缘柱固定上升或下降到最近的环形槽位置。

优选的，加热板不工作状态下，plc控制系统的指令动作驱动n个区域内的绝缘柱调整至第一状态。

本发明中，加热板对铸造型腔进行加热，plc控制系统通过远红外温度采集器获取铸造型腔内的每个区域的温度，plc控制系统对每个区域的温度至进行分析，对低温区域进行加热以达到温度预定值，从而保证模具的使用效果，避免了因温度过低对产品产生的不良状况；

本实施中，plc控制系统能够控制动机构动对每一个绝缘柱进行单独控制，从而实现每个区域内的电热丝进行通电，有利于调节加热板上每一个区域的温度，能够灵活运用，只需要对低温区域对应的电热丝通电即可，而高温区域对应的电热丝无需通电，节能环保，使用方便，利于控制。

附图说明

图1为本发明提出的分区域加热式模具设备的结构示意图。

图2为本发明提出的分区域加热式模具设备中plc控制系统连接示意图。

图3为本发明提出的分区域加热式模具设备中加热板的结构示意图。

图4为本发明提出的分区域加热式模具设备的部分结构示意图。

图5为本发明提出的分区域加热式模具设备中绝缘柱的结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，图1为本发明提出的一种分区域加热式模具设备的结构示意图，图2为本发明提出的分区域加热式模具设备中plc控制系统连接示意图，图3为本发明提出的分区域加热式模具设备中加热板的结构示意图，图4为本发明提出的分区域加热式模具设备的部分结构示意图，图5为本发明提出的分区域加热式模具设备中绝缘柱的结构示意图。

参照图1-5，本发明提出的一种分区域加热式模具设备，包括上模具1、下模具2、放置槽6、加热板7、绝缘柱10、驱动机构8、接电板9、远红外温度采集器15和plc控制系统；

上模具1、下模具2相互配合形成铸造型腔3，铸造型腔3分为n个区域，在上模具1上开设有浇注孔4和出气冒口5；

下模具2外壁设有远红外温度采集器15，远红外温度采集器15，用于采集铸造型腔3内n个区域的温度，并记t1、t2、t3……tn；下模具2底部设置放置槽6；接电板9位于放置槽6底部，接电板9连接外部电源；

加热板7位于放置槽6顶部内侧；加热板分为n个区域，每一个区域内设有一根电热丝71及与该电热丝71相连接的两个绝缘柱10，加热板的n个区域与铸造型腔的n个区域一一对应；加热板7上设置多根电热丝71，电热丝71之间通过插孔72连接并呈方形网格状；插孔72为金属材料制作；绝缘柱10插入插孔72内，绝缘柱10外周沿竖直方向等间距设置四个环形槽，环形槽的高度大于等于插孔72的深度；绝缘柱10上的四个环形槽由上到下分别固定安装绝缘环11、导电金属环12、正极金属环13和负极金属环14；其中，正极金属环13通过第一导线131连接接电板9电源正极，负极金属环14通过第二导线132连接接电板9电源负极，接电板9连接外部电源；在放置槽6顶部对应设置有容纳绝缘柱10的盲孔，以至绝缘柱10穿过插孔72的一端位于盲孔内；

每一个绝缘柱10对应设置一个驱动机构8，驱动机构8位于加热板7、接电板9之间，驱动机构8固定在接电板9上表面；每一个驱动机构8控制一个绝缘柱10上升或下降；驱动机构8与plc控制系统通信连接，用于根据plc控制系统的指令动作驱动n个区域内的绝缘柱10调整至第一状态、第二状态、第三状态或第四状态；

plc控制系统与远红外温度采集器15通信连接；plc控制系统通过远红外温度采集器15获取铸造型腔3内n个区域的温度t1、t2、t3……tn，并将上述温度与预设温度值t0进行比较；

当相邻的x个区域的温度都小于t0时，plc控制系统指令驱动机构8动作控制x个区域内的绝缘柱10调整至第二状态，并且必须控制其中一个绝缘柱10调整至第三状态，必须控制一个绝缘柱10调整至第四状态，以至多个区域内对应的电热丝71形成闭合电路，1<＝x<＝n；

当i区域内的温度ti不小于t0时，plc控制系统指令驱动机构8动作，控制该区域内电热丝72相连接的两个绝缘柱10中至少有一个调整至第一状态，1<＝i<＝n；

第一状态为绝缘环11位于插孔72内，电热丝71之间断电；第二状态为导电金属环12位于插孔72内，电热丝71之间电性连接；第三状态为正极金属环13位于插孔72内，电热丝71连接电源正极；第四状态为负极金属环14位于插孔72内时，电热丝71连接电源负极。

本实施例工作中，熔化的金属液体由浇注孔4注入铸造型腔3内，加热板7位于下模具2底部，加热板7对铸造型腔3进行加热；在金属流动过程中，铸造型腔3内部的温度不均匀，此时，在温度低的区域对应的电热丝71进行通电发热，对低温区进行加热，从而保证铸造型腔3内部温度均匀，适度、恒定，保证铸造质量，避免了因温度过低产生的不良状况；

本实施例具体工作过程中，plc控制系统通过远红外温度采集器15获取铸造型腔3内n个区域的温度，plc控制系统对每个区域的温度至进行分析，当相邻的x个区域的温度都小于t0时，plc控制系统指令驱动机构8动作控制x个区域内的绝缘柱10调整至第二状态，并且必须控制其中一个绝缘柱10调整至第三状态，必须控制一个绝缘柱10调整至第四状态，以至多个区域内对应的电热丝71形成闭合电路；x个区域内的电热丝71通电发热，进而对区域进行加热以达到温度预定值，从而保证模具的使用效果，避免了因温度过低对产品产生的不良状况；当i区域内的温度ti不小于t0时，plc控制系统指令驱动机构8动作，控制该区域内电热丝72相连接的两个绝缘柱10中至少有一个调整至第一状态；

本实施中，plc控制系统能够控制动机构动8对每一个绝缘柱10进行单独控制，从而实现每个区域内的电热丝71进行通电，有利于调节加热板7上每一个区域的温度，能够灵活运用，只需要对低温区域对应的电热丝71通电即可，而高温区域对应的电热丝71无需通电，节能环保，使用方便，利于控制。

在具体实施方式中，本实施例还包括显示装置，显示装置与plc控制系统通信连接，用于显示plc控制系统发送的信息；当plc控制系统通过远红外温度采集器15获取铸造型腔3内n个区域的温度时，plc控制系统将上述温度值发送至显示装置，显示装置以温度分布图的形式显示出来，方便工作人员直接观察温度分布情况，以判定产品的加工状态。

进一步的，加热板7为陶瓷耐高温绝缘材料，导柱10为陶瓷耐高温绝缘材料，陶瓷耐高温绝缘材料，绝缘性搞，耐高温性好，不易损坏，使用安全。

进一步的，驱动装置8每次控制绝缘柱10固定上升或下降到最近的环形槽位置，便于控制，使用方便。

进一步的，加热板7不工作状态下，plc控制系统的指令动作驱动n个区域内的绝缘柱10调整至第一状态，保证设备安全，避免发生意外。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。