一种锻模温度在线自动控制系统技术方案

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K、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；气动控制组件通过数据线与电控装置连接。本系统可实现吹风净化锻模型腔、锻模喷水冷却、喷淋润滑剂的自动过程控制。通过在线自动监测锻造锻模的温度变化，将采集的温度进行自动处理与判断，根据结果调整冷却装置，减少锻模开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种锻模温度在线自动控制系统
本技术属于锻造
，涉及一种锻模温度在线自动控制系统。
技术介绍
众所周知，在锻造领域，特别是在热锻成形
，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。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本技术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，本技术采用如下技术方案：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。所述液位检测组件包括冷却水液位计和石墨乳液位计，所述冷却水液位计和石墨乳液位计分别安装在冷却水储存桶和石墨乳储存桶上，通过数据线分别与电控装置连接。所述位置检测组件包括喷头后限位检测装置、喷头前限位检测装置、上模板移动下限位检测装置和上模板移动上限位检测装置；所述喷头后限位检测装置和喷头前限位检测装置安装在下固定座上，通过数据线与电控装置连接。所述上模板移动下限位检测装置和上模板移动上限位检测装置固定在锻造压力机上，通过数据线与电控装置连接。所述气动控制组件N包括喷气电磁阀、喷水电磁阀、喷石墨电磁阀、喷头前移电磁阀、喷头后移电磁阀；所述喷气电磁阀、喷水电磁阀、喷石墨电磁阀、喷头前移电磁阀、喷头后移电磁阀分别安装在锻造压力机上的气动控制阀组中，通过数据线与电控装置连接。所述电控装置包括PLC可编程控制器、操作面板、人机界面、状态指示单元、气动电控单元、连锁控制单元、模拟量信号单元、液位检测单元、位置检测单元；所述操作面板包括：手动/自动旋钮、自动启动按钮、自动停止按钮、复位按钮、急停按钮；所述手动/自动旋钮、自动启动按钮、自动停止按钮、复位按钮、急停按钮安装在操作面板上，通过数据线分别与PLC可编程控制器连接，操作面板固定在锻造压力机上；所述人机界面、状态指示单元、气动电控单元、连锁控制单元、模拟量信号单元、液位检测单元、位置检测单元安装在控制柜内，分别与PLC可编程控制器连接。由于采用以上所述的技术方案，本技术具有以下有益效果：1、本技术所述的一种锻模温度在线自动控制系统，可以实现吹风净化锻模型腔、锻模喷水冷却、喷淋润滑剂的自动过程控制，节省了人工成本，提高了锻模的冷却效果。2.本技术所述的一种锻模温度在线自动控制系统，通过PLC可编程控制器精确控制锻模冷却润滑剂的喷淋时间及喷淋量，避免了锻模型腔积液现象，保证了锻件在锻模成型中填充的完整性、一致性，提高产品质量。3.本技术所述的一种锻模温度在线自动控制系统，通过在线自动监测锻造锻模的温度变化，将采集的温度进行自动处理与判断，并根据结果调整冷却装置，降低了锻模开裂的风险，减少了换模频次，提高了生产效率。附图说明图1为本技术一种锻模温度在线自动控制系统结构的结构示意图；图2为图1的H-H视图；图3为图1的Q-Q视图；图4为本技术一种锻模温度在线自动控制系统结构的气动控制阀组结构示意图；图5为本技术一种锻模温度在线自动控制系统结构的操作面板结构示意图；图6为本技术一种锻模温度在线自动控制系统结构的电气系统结构示意图；图中：1、悬臂组合支架；2、喷头；3、下固定座；4、气缸；5、状态指示单元；5.1、系统运行指示灯；5.2、系统故障指示灯；5.3、系统故障声音报警；6、PLC可编程控制器；7、喷头后限位检测装置；8、喷头前限位检测装置；9、上模架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻模温度在线自动控制系统，包括：模具组件I、测温组件J、冷却装置K、位置检测组件L、液位检测组件M、气动控制组件N和电控装置P；其特征在于：模具组件I固定在锻造压力机A上，测温组件J固定在模具组件（I）的下模板D上，通过数据线与电控装置P连接，冷却装置K的喷淋部分通过悬臂组合支架（1）与锻造压力机A相连接；位置检测组件L分别固定在悬臂组合支架（1）上与锻造压力机A上，通过数据线与电控装置P连接；液位检测组件M位于石墨乳储存桶（15）、冷却水储存桶（13）上；气动控制组件固定在锻造压力机A上，通过数据线与电控装置P连接。

【技术特征摘要】
1.一种锻模温度在线自动控制系统，包括：模具组件I、测温组件J、冷却装置K、位置检测组件L、液位检测组件M、气动控制组件N和电控装置P；其特征在于：模具组件I固定在锻造压力机A上，测温组件J固定在模具组件（I）的下模板D上，通过数据线与电控装置P连接，冷却装置K的喷淋部分通过悬臂组合支架（1）与锻造压力机A相连接；位置检测组件L分别固定在悬臂组合支架（1）上与锻造压力机A上，通过数据线与电控装置P连接；液位检测组件M位于石墨乳储存桶（15）、冷却水储存桶（13）上；气动控制组件固定在锻造压力机A上，通过数据线与电控装置P连接。2.根据权利要求1所述的一种锻模温度在线自动控制系统，其特征在于：模具组件（I）包括下模板D、锻模E、上模板F和滑块G，所述锻模E由上下两部分构成，分别固定在上模板F与下模板D上，上模板F固定在滑块G上，下模板D固定在工作台C上。3.根据权利要求1所述的一种锻模温度在线自动控制系统，其特征在于：测温组件J包括锻模测温探头（11）和固定支座（12），锻模测温探头（11）固定在固定支座（12）上，固定支座（12）固定在模具组件的下模板D上，锻模测温探头（11）通过数据线与电控装置P连接。4.根据权利要求1所述的一种锻模温度在线自动控制系统，其特征在于：冷却装置K包括悬臂组合支架（1）、喷头（2）、下固定座（3）、气缸（4）、冷却水储存桶（13）、石墨乳储存桶（15）、喷水气动隔膜泵（17）、喷石墨气动隔膜泵（18）、气动控制阀组（19）和气路管件（20）；所述喷头（2）和气缸（4）固定在下固定座（3）上，下固定座（3）通过连接杆与悬臂组合支架（1）相连接，悬臂组合支架（1）固定在锻造压力机A上；喷头（2）后端带有一个三向接头，通过气路管件（20）分别连接于喷水气动隔膜泵（17）、喷石墨气动隔膜泵（18）和气动控制阀组（19）上；所述喷水气动隔膜泵（17）通过气路管件（20）与冷却水储存桶（13）连接，喷石墨气动隔膜泵（18）通过气路管件（20）与石墨乳储存桶（15）连接；气动控制阀组（19）固定在锻造压力机A上，通过数据线与电控装置P连接，通过气路管件（20）与压缩空气管路连接。5.根据权利要求1所述的一种锻模温度在线自动控制系统，其特征在于：液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云飞，夏占雪，王明海，郭丹丹，张延喜，刘岩，赵博，牛晓静，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41