锻造模具加热方法及具有模具加热功能的锻造系统技术方案

本发明专利技术公开一种锻造模具加热方法及具有模具加热功能的锻造系统，涉及锻造技术领域，通过在模具与模座之间增设加热板或直接在模具内设置电加热管，并在模座内设置电加热管，能够起到对模具加热的作用，尤其是加热板内的第一电加热管沿模具型腔轮廓分布，有利于对模具型腔进行精准加热，同时配合检测锻造模具的温度，能够调节加热板和模座内电加热管的加热幅度，可在锻造过程中将模具升温至合理的锻造温度并保持温度恒定，有利于提升锻件质量。锻造模具内沿型腔轮廓分布多个热电偶，对于一些异形型腔仍然能够实现精准测温。在模座与锻造设备之间设置隔热组件，以减少或阻隔模具、模座对锻造设备的热量传导，避免温度对锻造设备造成影响。造成影响。造成影响。

【技术实现步骤摘要】
锻造模具加热方法及具有模具加热功能的锻造系统


[0001]本专利技术涉及锻造
，特别是涉及一种锻造模具加热方法及具有模具加热功能的锻造系统。

技术介绍

[0002]传统铝合金的锻造工艺窗口较窄，锻造温度过高或过低都会导致锻件缺陷的产生。实际锻造温度受坯料加热温度和锻造模具温度的综合影响。一般来说，复杂铝合金零部件锻造成形时需对锻造模具进行精确加热控温，以减轻锻造模具温度对锻造成形的影响。铝合金锻造过程中影响锻造模具温度的因素主要有：(1)电加热管的数量和分布方式、内外部传热等因素均会影响锻造模具型腔温度，对于复杂铝合金锻件，其模具型腔复杂，难以保证各处均匀加热；(2)通常采用热电偶测量锻造模具温度，但是复杂模具型腔内部的温度测量困难，不能反应真实的模具温度，很难实现精确加热控温，导致生产中锻造模具的实际温度与预设温度相差较大。模具温度直接影响锻造温度，锻造模具温度变化幅度大，将造成产品缺陷或产品质量一致性差。因此，有必要提出一种新型的模具加热方案，以克服由于模具温度变化幅度大，而导致产品出现缺陷的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种锻造模具加热方法及具有模具加热功能的锻造系统，以解决由于模具温度变化幅度大，而导致产品出现缺陷的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种锻造模具加热方法，包括：
[0006]通过第一电加热管对锻造模具加热；
[0007]通过埋设于模座中的第二电加热管对所述模座加热；
[0008]根据测得的锻造模具温度和模座温度对所述第一电加热管和所述第二电加热管的温度进行调节，以使锻造模具升温或保持温度恒定。
[0009]可选的，在所述锻造模具与对应的所述模座之间设置有加热板，所述第一电加热管埋设于所述加热板内，且所述第一电加热管沿所述模具型腔的轮廓分布，以加热所述锻造模具。
[0010]可选的，所述第一电加热管设置于所述模具上，以直接加热所述锻造模具。
[0011]可选的，通过设置于所述模具内的热电偶检测所述锻造模具的温度，且所述模具内的所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布；
[0012]通过设置于所述模座上的热电偶检测所述模座的温度，且所述模座上的所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布。
[0013]可选的，通过有限元数值模拟模具热场分布，以获得所述第一电加热管的形状和尺寸。
[0014]可选的，还在所述模座与锻造设备之间设置隔热组件，以减少所述锻造模具和/或
所述模座对所述锻造设备的热量传导，使所述锻造设备的温度不超过50℃。
[0015]可选的，所述隔热组件包括依次设置的不锈钢隔热板和冷却板，其中所述不锈钢隔热板位于所述模座和所述冷却板之间，所述冷却板包括板块和设置于所述板块上的冷却通道，所述冷却通道内用于冷却水循环。
[0016]本专利技术还提出一种具有模具加热功能的锻造系统，包括上模座、下模座、上模具、下模具和锻造设备，还包括：
[0017]第一电加热管，所述第一电加热管设置于所述上模具和所述下模具上；或者，在所述上模具与所述上模座之间以及所述下模具与所述下模座之间均设置一加热板，所述加热板内部埋设所述第一电加热管，且所述第一电加热管沿所述模具型腔的轮廓分布，以加热所述上模具和所述下模具；
[0018]第二电加热管，所述第二电加热管埋设于所述上模座和所述下模座中，以对所述上模具和所述下模具进行加热和保温；
[0019]测温装置，所述测温装置用于检测所述上模具、所述下模具、所述上模座和所述下模座的温度；
[0020]控制系统，所述控制系统与所述测温装置、所述第一电加热管和所述第二电加热管均通讯连接，所述控制系统能够根据所述测温装置的所测温度调节所述第一电加热管和所述第二电加热管的加热温度，以使所述上模具、所述下模具、所述上模座和所述下模座升温或保持温度恒定。
[0021]可选的，所述测温装置为热电偶；所述上模座和所述下模座内均埋设有多个所述热电偶，且所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布；所述上模具和所述下模具上插设有多个所述热电偶，且所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布。
[0022]可选的，还包括隔热组件，所述上模座与所述锻造设备之间以及所述下模座与所述锻造设备之间均设置有所述隔热组件，所述隔热组件用于减少所述上模具、所述下模具、所述上模座和所述下模座对所述锻造设备的热量传导，以使所述锻造设备的温度不超过50℃。
[0023]可选的，所述隔热组件包括依次设置的不锈钢隔热板和冷却板，其中所述不锈钢隔热板位于所述冷却板和对应的模座之间，所述冷却板包括板块和设置于所述板块上的冷却通道，所述冷却通道内用于冷却水循环，所述板块上设置有冷却板测温装置，且所述冷却板测温装置与所述控制系统通讯连接。
[0024]可选的，所述冷却板测温装置为热电偶。
[0025]可选的，还包括冷却水箱，所述冷却水箱通过进水管与所述冷却通道的进水口相连，通过回水管与所述冷却通道的出水口相连；所述进水管和/或所述出水管上设置有水泵、阀门和流量计，所述水泵、所述阀门和所述流量计均与所述控制系统通讯连接。
[0026]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0027]本专利技术提出的锻造模具加热方法，通过第一电加热管对锻造模具加热，可以对锻造模具起到加热作用；通过在模座中埋设第二电加热管，可以对锻造模具起到间接加热和保温的作用；第一电加热管沿模具型腔轮廓分布，有利于对模具型腔进行精准加热，同时配合检测锻造模具的温度，能够调节第一电加热管和第二电加热管的加热幅度，可在锻造过程中将模具升温至合理的锻造温度并保持温度恒定，有利于提升锻件质量，避免由于模具
温度变化幅度大，而导致产品出现缺陷的问题。
[0028]在本专利技术公开的一些技术方案中，采用热电偶测量锻造模具的温度，并在锻造模具上以及模座上均设置了多个热电偶，可实现多点测温，使得温度测量更加准确，尤其是锻造模具内热电偶是沿模具型腔轮廓多点分布，对于一些异形型腔仍然能够实现精准测温，有利于控制电加热管对模具进行精确加热控温，使锻造模具的实际温度与预设温度基本保持一致，有利于提升锻件质量。
[0029]本专利技术还提出一种具有模具加热功能的锻造系统，其通过设置控制系统，可根据测温装置所测温度调节第一电加热管和第二电加热管分别对模具和模座的加热温度，以使上下模具、上下模座升温或保持温度恒定，有利于提升锻件质量，避免由于模具温度变化幅度大，而导致产品出现缺陷的问题。
[0030]考虑到锻造设备的强度和精度要求高，若工作时的温度隔绝措施不到位，会影响设备配合间隙，导致漏油、导向精度差等，甚至可能会对锻造设备造成不可逆损伤。为此，本专利技术还在为模座配置了电加热管的基础上，在模座与锻造设备之间设置了隔热组件，以减少或阻隔模具、模座对锻造设备的热量传导，使锻造设备的温度不超过50℃，并且隔热组件具有足够的抗压强度来保障模具和模座本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锻造模具加热方法，其特征在于，包括：通过第一电加热管对锻造模具加热；通过埋设于模座中的第二电加热管对所述模座加热；根据测得的锻造模具温度和模座温度对所述第一电加热管和所述第二电加热管的温度进行调节，以使锻造模具升温或保持温度恒定。2.根据权利要求1所述的锻造模具加热方法，其特征在于，在所述锻造模具与对应的所述模座之间设置有加热板，所述第一电加热管埋设于所述加热板内，且所述第一电加热管沿所述模具型腔的轮廓分布，以加热所述锻造模具。3.根据权利要求1所述的锻造模具加热方法，其特征在于，所述第一电加热管设置于所述模具上，以直接加热所述锻造模具。4.根据权利要求1～3任意一项所述的锻造模具加热方法，其特征在于，通过设置于所述模具内的热电偶检测所述锻造模具的温度，且所述模具内的所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布；通过设置于所述模座上的热电偶检测所述模座的温度，且所述模座上的所述热电偶沿所述模具型腔的轮廓多点分布。5.一种具有模具加热功能的锻造系统，包括上模座、下模座、上模具、下模具和锻造设备，其特征在于，还包括：第一电加热管，所述第一电加热管设置于所述上模具和所述下模具内；或者，在所述上模具与所述上模座之间以及所述下模具与所述下模座之间均设置一加热板，所述加热板内部埋设所述第一电加热管，且所述第一电加热管沿所述模具型腔的轮廓分布，以加热所述上模具和所述下模具；第二电加热管，所述第二电加热管埋设于所述上模座和所述下模座中，以对所述上模具和所述下模具进行加热和保温；测温装置，所述测温装置用于检测所述上模具、所述下模具、所述上模座和所述下模座的温度；控制系统，所述控制系统与所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：石一磬，陈钰金，李思奇，白鹭，邵长斌，袁红霞，梁培新，高丙坤，
申请(专利权)人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：