[發明專利]一種用于鋁基活塞鑄造的模具快速冷卻系統和方法

有效

• 申請號: 202011229070.6
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112439877B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王浩偉;汪明亮;夏存娟;陳東;李險峰;王鵬舉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;安徽相邦復合材料有限公司
• 主分類號: B22C9/06
• 分類號: B22C9/06;B22D27/04;B22C9/22;B22D2/00;B22D46/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周一新

1.一種用于鋁基活塞鑄造的模具快速冷卻系統，其特征在于，包括頂模、邊模和芯模，且所述頂模、邊模和芯模中分別設置有頂模冷卻水道、芯模冷卻水道和邊模冷卻水道；

所述頂模冷卻水道與頂模冷卻系統相連，所述頂模冷卻系統包括與冷卻池相連的頂模進水管路和頂?；厮苈罚鲰斈＿M水管路上設置有頂模混水箱，所述頂模回水管路上設置有通向所述頂?；焖涞捻斈Ｅ酝▎蜗螂姶砰y和頂模旁通管路，所述頂模回水管路上設置有頂模回水測溫計，所述頂?；焖涞捻斈；焖涑隹趩蜗螂姶砰y后設置有頂模進水測溫計；

所述芯模冷卻水道與芯模冷卻系統相連，所述芯模冷卻系統包括與冷卻池相連的芯模進水管路和芯模回水管路，所述芯模進水管路上設置有芯?；焖?，所述芯?；厮苈飞显O置有通向所述芯?；焖涞男灸Ｅ酝▎蜗螂姶砰y和芯模旁通管路，所述芯?；厮苈飞显O置有芯?；厮疁y溫計，所述芯?；焖涞男灸；焖涑隹趩蜗螂姶砰y后設置有芯模進水測溫計；

所述邊模冷卻水道與邊模冷卻系統相連，所述邊模冷卻系統包括與冷卻池相連的邊模進水管路和邊?；厮苈罚鲞吥＿M水管路上設置有邊?；焖?，所述邊?；厮苈飞显O置有通向所述邊?；焖涞倪吥Ｅ酝▎蜗螂姶砰y和邊模旁通管路，所述邊模回水管路上設置有邊?；厮疁y溫計，所述邊?；焖涞倪吥；焖涑隹趩蜗螂姶砰y后設置有邊模進水測溫計；

其中，所述鋁基活塞包括鋁合金活塞或鋁基復合材料活塞；

還包括控制系統，所述控制系統被設置為可接收所述頂?；厮疁y溫計實時檢測的頂?；厮疁囟萒₁、所述頂模進水測溫計實時檢測頂模進水溫度T₂、所述芯?；厮疁y溫計實時檢測的芯?；厮疁囟萒₃、所述芯模進水測溫計實時檢測的芯模進水溫度T₄、所述邊模回水測溫計實時檢測的邊?；厮疁囟萒₅、所述邊模進水測溫計實時檢測的邊模進水溫度T₆，可控制所述頂模旁通單向電磁閥的開度O₁、所述頂?；焖涑隹趩蜗螂姶砰y的開度O₂、所述芯模旁通單向電磁閥的開度O₃、所述芯?；焖涑隹趩蜗螂姶砰y的開度O₄、所述邊模旁通單向電磁閥的開度O₅、所述頂?；焖涑隹趩蜗螂姶砰y的開度O₆。

2.根據權利要求1所述的模具快速冷卻系統，其特征在于，所述控制系統內預設有頂模目標冷卻曲線T_d＝F(t)，其中T_d為頂模目標溫度，t為時間；所述控制系統還包括頂模PID控制器，所述頂模PID控制器被設置為以頂?；厮疁囟萒₁與頂模目標溫度T_d之差為輸入調整所述頂模旁通單向電磁閥的開度O₁。

3.根據權利要求1所述的模具快速冷卻系統，其特征在于，所述控制系統內預設有芯模目標冷卻曲線T_x＝G(t)，其中T_x為芯模目標溫度，t為時間；所述控制系統還包括芯模PID控制器，所述芯模PID控制器被設置為以芯?；厮疁囟萒₃與頂模目標溫度T_x之差為輸入調整所述芯模旁通單向電磁閥的開度O₃。

4.根據權利要求1所述的模具快速冷卻系統，其特征在于，所述控制系統內預設有邊模目標冷卻曲線T_b＝H(t)，其中T_b為邊模目標溫度，t為時間；所述控制系統還包括邊模PID控制器，所述邊模PID控制器被設置為以邊?；厮疁囟萒₅與邊模目標溫度T_x之差為輸入調整所述邊模旁通單向電磁閥的開度O₅。