原標(biāo)題   壓鑄模溫控制系統(tǒng)在質(zhì)量?jī)?yōu)化中的應(yīng)用

摘 要

模具溫度作為壓鑄工藝中至關(guān)重要的參數(shù)之一，已成為制造型企業(yè)提升鑄件質(zhì)量、增加鑄件良品率以及優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行效率（OEE）的核心手段。在模具溫度的檢測(cè)中，傳統(tǒng)測(cè)溫工具如溫箱、多點(diǎn)測(cè)溫儀（熱電偶）和點(diǎn)溫計(jì)等已被廣泛應(yīng)用。然而，這些常規(guī)測(cè)溫方法存在一些不可避免的局限性，例如熱電偶特性曲線的偏差、電磁干擾的影響、粘膠材料的溫度限制、粘點(diǎn)誤差的累積以及對(duì)被測(cè)物體的接觸要求等。這些問(wèn)題顯著影響了模具溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，從而制約了模溫調(diào)節(jié)效果的進(jìn)一步提升。相比之下，通過(guò)采用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行在線溫度監(jiān)測(cè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模具數(shù)萬(wàn)個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)，無(wú)需停機(jī)或接觸模具，還能夠基于模具溫度矩陣生成高分辨率的紅外熱像圖，為模具溫度的直觀分析和工藝優(yōu)化提供科學(xué)支持與決策依據(jù)。

1引言

壓鑄工藝是一種高效、精密的金屬成型技術(shù)，通過(guò)將熔融金屬在高壓下注入模具中快速成型，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀零部件的大批量生產(chǎn)。作為現(xiàn)代制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的工藝，壓鑄以其高生產(chǎn)效率、高精度、以及良好的材料利用率而聞名。在每一個(gè)壓鑄循環(huán)過(guò)程中，無(wú)論是加熱階段還是大批量生產(chǎn)階段，模溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都能夠?qū)崟r(shí)獲取模具的熱分布圖，并對(duì)模具的熱平衡進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正。這一過(guò)程幫助工程師根據(jù)熱分布情況優(yōu)化壓鑄參數(shù)，確保壓鑄質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。通過(guò)對(duì)模具表面溫度及其變化的有效監(jiān)測(cè)，可以精確調(diào)控?zé)崃康姆植迹纳茻峤粨Q方式，從而顯著提升鑄件質(zhì)量并降低鑄造缺陷率。除了質(zhì)量提升，壓鑄工藝在資源節(jié)約方面也具有顯著優(yōu)勢(shì)。對(duì)模具表面溫度的持續(xù)監(jiān)測(cè)不僅延長(zhǎng)了模具的使用壽命，還縮短了生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間，減少了計(jì)劃外維護(hù)保養(yǎng)的頻率與成本。同時(shí)，精準(zhǔn)的溫度控制還能夠有效降低能源、壓縮空氣和脫模劑的消耗量，并減少?gòu)U水的排放。在大批量生產(chǎn)環(huán)境下，模溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更是成為提升鑄件質(zhì)量和設(shè)備整體效率（OEE）的理想選擇，為制造企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中提供了重要技術(shù)支持。

在壓鑄工藝中，模具表面溫度的控制對(duì)于鑄件質(zhì)量至關(guān)重要。溫度失控往往是導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)縮痕、砂孔、裂縫和氣泡等缺陷的主要原因之一。模具表面溫度的均勻性直接影響金屬的凝固過(guò)程及鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)模具表面溫度分布對(duì)于保證壓鑄工藝的品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)高效且無(wú)缺陷的工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。隨著紅外熱像儀技術(shù)的快速發(fā)展，硬件成本的不斷下降，使得利用紅外熱像儀對(duì)模具表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為可能。相比傳統(tǒng)接觸式測(cè)溫方法，紅外非接觸式測(cè)溫具有快速、精準(zhǔn)、無(wú)干擾的優(yōu)勢(shì)，大幅提升了模具溫度監(jiān)測(cè)的效率和可靠性。這種技術(shù)進(jìn)步不僅優(yōu)化了模具溫度的控制精度，還為鑄件質(zhì)量的提升和生產(chǎn)效率的提高提供了有力支持。

在壓鑄工藝中，傳統(tǒng)模具溫度監(jiān)測(cè)方法存在明顯的不足，難以滿(mǎn)足對(duì)模具溫度進(jìn)行精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)控制的需求。例如，點(diǎn)溫槍只能測(cè)量模具單個(gè)點(diǎn)的溫度，對(duì)于溫度異常區(qū)域的位置需要憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推測(cè)，缺乏全面性和直觀性。熱電偶雖然同樣能夠測(cè)量單點(diǎn)溫度，但其需要與模具直接接觸，不僅增加了操作復(fù)雜性，還可能帶來(lái)安全隱患。此外，手持熱像儀雖然能夠捕捉模具表面的溫度分布，但難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，也無(wú)法保證每次拍攝的熱像圖具有時(shí)間上的統(tǒng)一性。這些局限性使得傳統(tǒng)方法難以為高效、無(wú)缺陷的生產(chǎn)提供可靠的模溫?cái)?shù)據(jù)支持，從而限制了壓鑄工藝的優(yōu)化和穩(wěn)定性。

本文旨在針對(duì)當(dāng)前模具溫度控制方法存在的不足，提出并設(shè)計(jì)一種創(chuàng)新的模溫控制方案，以提升壓鑄工藝的質(zhì)量控制水平。傳統(tǒng)的模溫監(jiān)測(cè)方式，如點(diǎn)溫槍和熱電偶，由于測(cè)量范圍有限、操作安全性不足以及實(shí)時(shí)性欠缺，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代壓鑄工藝對(duì)精確溫度控制的需求。而手持熱像儀雖然能夠提供溫度分布的可視化，但其無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，且熱像圖的拍攝時(shí)間難以同步，限制了其應(yīng)用效果。因此，本文從解決這些關(guān)鍵問(wèn)題出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種基于紅外熱像技術(shù)的模溫控制方案，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、非接觸測(cè)溫和高精度溫度分析等功能，旨在顯著提升模具溫度調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)性和效率。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在壓鑄件質(zhì)量?jī)?yōu)化中的實(shí)際效果，探索該方案在工業(yè)應(yīng)用中的潛力，為提高鑄件良品率和壓鑄設(shè)備運(yùn)行效率提供理論和技術(shù)支持。

2模溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由多種關(guān)鍵硬件組成，包括安裝在壓鑄現(xiàn)場(chǎng)的在線紅外熱像儀、熱像儀防護(hù)罩、電源設(shè)備，以及用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的工控機(jī)或PC。其中，在線紅外熱像儀作為核心組件，能夠?qū)崟r(shí)采集模具表面的溫度分布數(shù)據(jù)，生成高分辨率的熱像圖，為模溫分析提供直觀的參考。熱像儀防護(hù)罩為設(shè)備提供必要的物理保護(hù)，確保其在高溫、高壓、潮濕等復(fù)雜工作環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。電源設(shè)備則為系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行提供穩(wěn)定的能源支持，而工控機(jī)或PC作為數(shù)據(jù)處理與監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)接收、存儲(chǔ)并分析熱像儀采集的溫度數(shù)據(jù)，協(xié)助操作人員動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化模具溫度控制。通過(guò)各硬件的緊密配合，系統(tǒng)能夠在不中斷生產(chǎn)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具溫度的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，為壓鑄工藝提供高效、可靠的溫度管理支持。接下來(lái)將對(duì)各組件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

2.1 紅外熱像儀

系統(tǒng)核心設(shè)備為高性能紅外熱像儀，集成了進(jìn)口處理芯片、法國(guó)紅外熱成像芯片以及賽靈思FPGA邏輯芯片，這些高端硬件的組合確保了設(shè)備卓越的計(jì)算性能與穩(wěn)定性。紅外熱像儀的分辨率為640×480紅外像素，相較于傳統(tǒng)設(shè)備，其像素密度更高，能夠呈現(xiàn)更清晰的溫度分布圖，精確捕捉模具表面的溫度變化，滿(mǎn)足高精度測(cè)量需求。設(shè)備在3米以外即可準(zhǔn)確識(shí)別被測(cè)物體的溫度分布，確保即使在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境中，也能保持較高的溫度測(cè)量可靠性和成像質(zhì)量。此外，目視條件下，紅外熱像儀能夠清晰分辨模具輪廓，且精確測(cè)量直徑為10mm的銷(xiāo)釘溫度，為精細(xì)部件的熱分布分析提供支持。該紅外熱像儀還具有卓越的穩(wěn)定性，支持7*24小時(shí)不間斷運(yùn)行，即使在高溫、高濕或震動(dòng)等嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境下，依然能夠持續(xù)提供可靠的溫度數(shù)據(jù)。這種設(shè)計(jì)有效避免了傳統(tǒng)測(cè)溫設(shè)備因間歇性停機(jī)或誤差帶來(lái)的生產(chǎn)效率下降問(wèn)題，特別適合高強(qiáng)度的壓鑄生產(chǎn)環(huán)境。具體的設(shè)備參數(shù)如表1所示：

表1

2.2 熱像儀保護(hù)罩

為了確保紅外熱像儀在壓鑄工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、油霧和氣霧等嚴(yán)酷環(huán)境中能夠穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)采用了專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的IP67級(jí)防護(hù)熱像儀保護(hù)罩。保護(hù)罩經(jīng)過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)苛考驗(yàn)，具備卓越的密封性和抗污染能力，同時(shí)集成了多項(xiàng)功能性設(shè)計(jì)，全面保障設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。保護(hù)罩配備風(fēng)冷冷卻裝置，通過(guò)高效散熱技術(shù)有效控制設(shè)備內(nèi)部溫度，即使在極端高溫環(huán)境中也能維持設(shè)備性能。此外，保護(hù)罩前端設(shè)有氣簾和氣動(dòng)擋片，可形成清潔的氣流屏障，將油霧和氣霧有效隔離，確保鏡頭表面始終保持清潔狀態(tài)，從而避免因污垢導(dǎo)致的成像質(zhì)量下降。該保護(hù)罩的防護(hù)性能不僅延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，也保證了模溫監(jiān)測(cè)的精確性和一致性。具體的保護(hù)罩性能參數(shù)如表2所示：

表2

2.3 一體式機(jī)柜

為保障模溫監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高效運(yùn)行，系統(tǒng)采用功能齊全的一體式機(jī)柜設(shè)計(jì)，將各類(lèi)關(guān)鍵部件和功能集成于統(tǒng)一結(jié)構(gòu)中，兼顧便捷性和可靠性。機(jī)柜的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)充分考慮了壓鑄現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，具備高性能、高耐用性和易維護(hù)性。機(jī)柜配備氣源壓力檢測(cè)裝置，通過(guò)壓力繼電器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣源壓力，檢測(cè)結(jié)果直觀顯示在屏幕上。當(dāng)氣源壓力過(guò)低時(shí)，系統(tǒng)將觸發(fā)故障報(bào)警，并停止模溫自動(dòng)采集，確保設(shè)備安全運(yùn)行。機(jī)柜還集成了分水濾氣器，用于高效過(guò)濾氣源中的雜質(zhì)和水氣，并便于維護(hù)。人機(jī)交互端與設(shè)備柜采用一體式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，頂部配置吊鉤，便于現(xiàn)場(chǎng)吊裝和運(yùn)輸。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，機(jī)柜的外形尺寸可定制，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。核心控制硬件為研華品牌工控機(jī)，預(yù)裝64位中文企業(yè)版Windows 10系統(tǒng)，配備i5及以上處理器、16GB內(nèi)存、216GB固態(tài)硬盤(pán)和1TB機(jī)械硬盤(pán)，同時(shí)支持WIFI遠(yuǎn)程操作及升級(jí)。交互界面采用飛利浦24英寸觸控屏，為用戶(hù)提供友好直觀的操作體驗(yàn)。供電方面，機(jī)柜支持AC220V 50Hz動(dòng)力電源和DC24V控制電源，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有信號(hào)防干擾措施和短路保護(hù)功能，有效提升信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和設(shè)備運(yùn)行的安全性。此外，機(jī)柜配備三色報(bào)警燈，用于指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。其他功能包括預(yù)留外部系統(tǒng)通訊的RJ45接口及額外的USB接口，滿(mǎn)足多樣化的外部連接需求。設(shè)備整體氣源要求不低于0.5 MPa，以確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。這款一體式機(jī)柜通過(guò)高集成度和優(yōu)化設(shè)計(jì)，為模溫監(jiān)控系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能夠滿(mǎn)足壓鑄現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境中的多樣化需求。詳細(xì)的功能介紹如表3所示：

表3

模溫控制系統(tǒng)以高精度、高一致性和廣泛測(cè)溫范圍為核心技術(shù)特點(diǎn)，其性能上限充分體現(xiàn)了系統(tǒng)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的卓越適應(yīng)能力和可靠性。以下關(guān)鍵參數(shù)具體描述了系統(tǒng)的技術(shù)性能和應(yīng)用價(jià)值：

1、全量程測(cè)溫精度：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了±2℃或±2%的測(cè)溫精度，能夠滿(mǎn)足壓鑄過(guò)程中對(duì)模具表面溫度監(jiān)測(cè)的嚴(yán)苛要求。精確的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)不僅有助于識(shí)別溫度異常點(diǎn)，還為模溫調(diào)節(jié)提供了可靠依據(jù)，有效避免因溫差波動(dòng)引發(fā)的鑄件缺陷，如縮痕、裂紋和氣泡等；

2、測(cè)溫一致性：系統(tǒng)的測(cè)溫一致性高達(dá)±1℃或±1%，能夠確保不同時(shí)間和空間點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)始終保持高度一致。這種特性在壓鑄生產(chǎn)的連續(xù)性過(guò)程中尤為重要，能夠提供穩(wěn)定的熱分布監(jiān)測(cè)，為精準(zhǔn)調(diào)控工藝參數(shù)提供支撐；

3、環(huán)境溫度適應(yīng)性：系統(tǒng)能夠在-30℃至100℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，適應(yīng)壓鑄現(xiàn)場(chǎng)的極端工作環(huán)境。這種環(huán)境適應(yīng)能力確保了系統(tǒng)在嚴(yán)苛條件下仍能提供可靠的測(cè)溫結(jié)果，為長(zhǎng)期工業(yè)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；

4、測(cè)溫范圍：系統(tǒng)的測(cè)溫范圍覆蓋了-20℃至650℃，全面滿(mǎn)足了模具從低溫預(yù)熱到高溫壓鑄的全過(guò)程需求。廣泛的測(cè)溫范圍使系統(tǒng)適合于多種不同工藝要求，具有更高的通用性和靈活性；

5、紅外像素分辨率：系統(tǒng)配備了640×480像素的紅外熱像儀，以其高分辨率實(shí)現(xiàn)清晰的熱成像效果。成像細(xì)節(jié)豐富，能夠直觀展現(xiàn)模具表面的熱分布狀態(tài)，為工程師提供精準(zhǔn)的視覺(jué)分析工具。此外，高像素分辨率確保了測(cè)溫的點(diǎn)密度和分辨率，能夠準(zhǔn)確測(cè)量直徑為10mm的小目標(biāo)區(qū)域溫度。

通過(guò)上述關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)展示了其在壓鑄工藝中的卓越性能，具備實(shí)時(shí)、高效、精準(zhǔn)的模具溫度監(jiān)測(cè)能力。這些技術(shù)性能不僅有助于改善鑄件質(zhì)量，還顯著提高了生產(chǎn)效率，降低了資源浪費(fèi)和維護(hù)成本，為現(xiàn)代化壓鑄生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中，模具溫度的控制至關(guān)重要，尤其是在噴涂后冷卻階段。通常，噴涂后的模具溫度應(yīng)迅速降低至150℃左右，以確保良好的鑄件質(zhì)量，并避免由于過(guò)高的溫度導(dǎo)致零部件局部的應(yīng)力集中和裂紋生成。然而，在某一生產(chǎn)批次中，銷(xiāo)釘部位的溫度冷卻后仍然保持在216℃，遠(yuǎn)高于理想溫度，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)出的零部件在該部位經(jīng)常發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。由于在之前的生產(chǎn)過(guò)程中未使用熱成像技術(shù)，生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的問(wèn)題，只有在零部件質(zhì)量異常的情況下，才意識(shí)到該部位可能存在溫度控制問(wèn)題。如圖1所示

圖1

為了準(zhǔn)確定位冷卻過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了熱成像監(jiān)測(cè)方案。實(shí)驗(yàn)的核心目標(biāo)是利用熱成像技術(shù)對(duì)模具的冷卻過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并分析溫度異常區(qū)域，特別是銷(xiāo)釘部位的溫度異常情況。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將使用高精度的熱成像儀對(duì)模具各個(gè)部位，尤其是銷(xiāo)釘區(qū)域進(jìn)行溫度監(jiān)控，借助熱成像圖像清晰地顯示溫度分布和變化。通過(guò)這種方式，可以直觀地了解溫度是否均勻下降，并對(duì)存在異常的部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位，進(jìn)而為后續(xù)的冷卻系統(tǒng)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。

實(shí)驗(yàn)步驟包括：

首先對(duì)模具噴涂后的溫度進(jìn)行基線測(cè)量，確保其溫度分布符合預(yù)期要求；

接著，在模具冷卻過(guò)程中，通過(guò)熱成像儀對(duì)模具進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，特別是聚焦在銷(xiāo)釘部位，觀察其冷卻過(guò)程中溫度的變化情況。如圖2、3所示

圖2

圖3

通過(guò)這些數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)銷(xiāo)釘部位冷卻不均勻或降溫不足的問(wèn)題。最后，根據(jù)熱成像結(jié)果，調(diào)整模具的冷卻系統(tǒng)，優(yōu)化冷卻效率，確保模具各部位溫度降至合理范圍內(nèi)。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，熱成像技術(shù)成功地揭示了冷卻過(guò)程中存在的問(wèn)題。在初次使用熱成像儀對(duì)模具冷卻過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)噴涂后的模具表面溫度并未按照預(yù)期迅速降至150℃，尤其是在銷(xiāo)釘部位，溫度降幅明顯不足。通過(guò)對(duì)熱成像圖像的分析，清楚地顯示出銷(xiāo)釘區(qū)域的溫度始終維持在200℃左右，遠(yuǎn)高于150℃的目標(biāo)值，導(dǎo)致該部位的金屬材料未能充分冷卻，進(jìn)而產(chǎn)生了應(yīng)力集中。這種溫度過(guò)高的情況直接導(dǎo)致了零部件的局部開(kāi)裂現(xiàn)象，且這種問(wèn)題在生產(chǎn)過(guò)程中反復(fù)出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了零部件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。如圖4所示：

圖4

針對(duì)熱成像圖像中反映出的冷卻不均問(wèn)題，生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了整改。通過(guò)調(diào)整銷(xiāo)釘部位的冷卻通道布局，增加了冷卻液的流量，并重新優(yōu)化了冷卻液的溫控策略，以確保銷(xiāo)釘區(qū)域能夠得到充分的冷卻。整改后，再次使用熱成像儀對(duì)同一部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示銷(xiāo)釘區(qū)域的溫度降幅符合預(yù)期，成功降至了150℃左右。這一變化證明了冷卻系統(tǒng)的調(diào)整有效提升了該部位的冷卻效率。

經(jīng)過(guò)整改后的冷卻系統(tǒng)不僅解決了銷(xiāo)釘部位溫度過(guò)高的問(wèn)題，還有效避免了因過(guò)高溫度導(dǎo)致的零部件開(kāi)裂。通過(guò)后續(xù)的生產(chǎn)驗(yàn)證，使用熱成像技術(shù)監(jiān)測(cè)后的模具冷卻過(guò)程更加均勻，零部件的質(zhì)量得到顯著改善。最終，本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了熱成像技術(shù)在發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)問(wèn)題、提升生產(chǎn)質(zhì)量中的重要作用，并為未來(lái)類(lèi)似問(wèn)題的解決提供了有效的技術(shù)手段。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示

圖5

3.3 模具異常處理

在壓鑄模具上銷(xiāo)釘在高壓鑄造模具中起到定位、固定、導(dǎo)向、頂出、冷卻、排氣等多重作用，確保模具高效運(yùn)行和鑄件質(zhì)量。也是在控制模具溫度容易出現(xiàn)疏漏的地方。除了銷(xiāo)釘以外，在滑塊連接處的內(nèi)側(cè)降溫也是模具水路和噴涂不容易處理的地方。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)模具上滑塊連接處出現(xiàn)溫度較高情況，噴涂前溫度是299℃，噴涂后285℃，通過(guò)對(duì)一整天的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比如下圖所示（圖6為噴涂前，圖7為噴涂后）。

圖6

圖7

通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模具異常的檢查，發(fā)現(xiàn)模具內(nèi)部冷卻水路接口漏水，導(dǎo)致模具溫度無(wú)法及時(shí)有效降至合理范圍以?xún)?nèi)，通過(guò)維修處理，得到改善。如圖8、9是改善后數(shù)據(jù)。

圖8

圖9

4結(jié)論

本研究通過(guò)引入模溫控制系統(tǒng)，成功解決了壓鑄生產(chǎn)中因冷卻不均導(dǎo)致的零部件開(kāi)裂問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噴涂后的模具溫度應(yīng)迅速降至150℃左右，但在未使用熱成像技術(shù)之前，銷(xiāo)釘部位的溫度仍維持在207℃，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求，這直接導(dǎo)致了生產(chǎn)過(guò)程中頻繁出現(xiàn)的零部件開(kāi)裂現(xiàn)象。通過(guò)熱成像技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)在該部位存在的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了針對(duì)性調(diào)整。調(diào)整后的模具冷卻效果顯著改善，銷(xiāo)釘部位的溫度成功降至156℃，消除了開(kāi)裂問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證了模溫控制系統(tǒng)在提升壓鑄質(zhì)量方面的有效性，特別是在確保模具溫度均勻降低和優(yōu)化冷卻過(guò)程方面的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)精準(zhǔn)的溫度監(jiān)控與及時(shí)的調(diào)整，本研究不僅提高了生產(chǎn)效率，還大幅降低了由于溫度控制不當(dāng)導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如銷(xiāo)釘部位的溫度由207℃降至156℃，為進(jìn)一步優(yōu)化模溫控制系統(tǒng)提供了可靠依據(jù)，證明了熱成像技術(shù)在模具溫度監(jiān)測(cè)和控制中的重要作用，并且可以根據(jù)生產(chǎn)每模溫度變化提前預(yù)判停機(jī)期間若不增加人為干預(yù)情況下需要7模左右才能恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)（如圖10所示），以此依據(jù)可以在停機(jī)后適當(dāng)增加關(guān)鍵部位溫度減少熱模時(shí)間減少產(chǎn)能損耗。這一改進(jìn)方案有效提升了壓鑄零部件的質(zhì)量，為壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中的溫控技術(shù)應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

圖10

本文作者：

洪祖榮

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