本发明涉及砂芯处理工艺，具体而言，涉及一种冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺及自动化配料混砂方法。
背景技术：
1、冷芯芯砂是一种在铸造工艺中使用的材料，主要用于制作铸件的型芯。其主要作用是形成铸件内部复杂的空腔或通道，提高铸件的精度和表面质量。冷芯芯砂具有良好的强度和可操作性，能够在室温条件下硬化，缩短生产周期并降低能耗，从而提高生产效率和经济效益。
2、目前，传统冷芯芯砂处理手段显现出若干显著的挑战，特别是加热过程的不均匀性以及配料混砂作业的低效率。这些问题直接影响了铸件质量的稳定性，导致铸件表面缺陷和内部结构问题的频发。此外，加热不均匀性容易造成芯砂的局部过热或未完全硬化，进一步降低了铸件的精度和强度。低效率的配料混砂作业不仅增加了人工和时间成本，还容易出现配料不准确和混合不均匀的问题，影响了铸件的一致性和可靠性。与此同时，这些不足之处还导致了生产周期的延长和能源消耗的增加，不利于企业的经济效益和环境保护。
3、因此，急需发明一种冷芯芯砂的处理工艺，用于解决现有技术中冷芯芯砂加热过程中均匀性较差一级配料混砂作业效率较低，导致铸件精度和强度较低、铸件质量的稳定性差和铸件生产周期长，以及混砂成本较高的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明提出了一种冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺及自动化配料混砂方法，旨在解决当前技术中冷芯芯砂加热过程中均匀性较差一级配料混砂作业效率较低，导致铸件精度和强度较低、铸件质量的稳定性差和铸件生产周期长，以及混砂成本较高的问题。
2、本发明提出了一种冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，包括：
3、在沸腾器内部设置热交换盘管和热风循环装置；
4、获取所述沸腾器内部的实时温度和砂芯图像，以及所述砂芯的热传导系数；
5、获取所述砂芯的沸腾温度，并根据所述砂芯的沸腾温度、沸腾器内部的实时温度确定所述热交换盘管和热风循环装置加热功率；
6、获取所述热交换盘管和热风循环装置的加热功率和加热功率，并根据所述砂芯图像和砂芯材质的热传导系数进行调整。
7、进一步的，根据所述砂芯的沸腾温度、沸腾器内部的实时温度和砂芯材质的热传导系数，确定所述热交换盘管和热风循环装置的加热功率时，包括：
8、获取所述砂芯的沸腾温度与所述沸腾器内部的实时温度之间的温度比值，并根据所述温度比值与预设温度比值之间的关系，确定所述热交换盘管和热风循环装置的加热功率：
9、其中，预先设定第一预设温度比值和第二预设温度比值，所述第一预设温度比值小于所述第二预设温度比值；
10、当所述温度比值大于所述第二预设温度比值时，则确定所述热交换盘管的加热功率为m3，所述热风循环装置的加热功率为n3；
11、当所述温度比值小于或等于所述第二预设温度比值，且所述温度比值大于所述第一预设温度比值时，则确定所述热交换盘管的加热功率为m2，所述热风循环装置的加热功率为n2；
12、当所述温度比值小于所述第一预设温度比值时，则确定所述热交换盘管的加热功率为m1，所述热风循环装置的加热功率为n1；
13、且，10％＜m1＜m2＜m3＜55％，10％＜n1＜n2＜n3＜55％。
14、进一步的，在确定所述热交换盘管的加热功率为mi和热风循环装置的加热功率为n i，i＝1,2,3，并根据所述砂芯图像和砂芯材质的热传导系数进行调整时，包括：
15、获取所述砂芯材质的导热系数，并根据所述导热系数与预设的导热系数之间的关系，确定是否对所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率n i进行调整：
16、当所述导热系数与所述预设的导热系数相一致时，则确定不对所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率n i进行调整；
17、当所述导热系数大于或小于所述预设的导热系数时，则判断需要对所述热交换盘管的加热功率m i和所述热风循环装置的加热功率n i进行调整，获取所述导热系数与所述预设的导热系数之间的导热系数比值，并根据所述导热系数比值确定所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率n i进行调整时的调整系数。
18、进一步的，根据所述导热系数比值确定所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率n i进行调整时的调整系数时，包括：
19、预先设定第一预设导热系数比值和第二预设导热系数比值，且所述第一预设导热系数比值小于所述第二预设导热系数比值；
20、根据所述导热系数比值与各预设的导热系数比值之间的关系，确定所述调整系数，其中：
21、当所述导热系数比值小于所述第一预设导热系数比值时，则确定所述调整系数为l1；
22、当所述导热系数比值大于或等于所述第一预设导热系数比值，且所述导热系数比值小于所述第二预设导热系数比值时，则确定所述调整系数为l2；
23、当所述导热系数比值大于或等于所述第二预设导热系数比值时，则确定所述调整系数为l3；
24、且，l1＜l2＜l3＜1。
25、进一步的，确定所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率n i进行调整时的调整系数为li时，i＝1,2,3，包括：
26、根据所述沸腾器内部的砂芯图像，获取所述砂芯位于所述沸腾器内部的实时高度，并根据所述实时高度与预设高度之间的关系，确定是否对所述调整系数为li进行修正；
27、当所述实时高度小于或等于所述预设高度时，则确定不对所述调整系数为li进行修正；
28、当所述实时高度大于所述预设高度时，则获取所述实时高度与所述预设高度之间的高度差值，并根据所述高度差值确定所述调整系数为li进行修正的修正系数。
29、进一步的，根据所述高度差值确定所述调整系数为li进行修正的修正系数时，包括：
30、预先设定第一预设高度差值和第二预设高度差值，且所述第一预设高度差值小于所述第二预设高度差值；
31、根据所述高度差值与各预设高度差值之间的关系，确定所述调整系数为l i进行修正的修正系数，其中：
32、当所述高度差值小于或等于所述第一预设高度差值时，则确定所述修正系数为k1；
33、当所述高度差值大于所述第一预设高度差值，且所述高度差值小于或等于所述第二预设高度差值时，则确定所述修正系数为k2；
34、当所述高度差值大于所述第二预设高度差值时，则确定所述修正系数为k3；
35、且，k1＜k2＜k3＜1。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过热交换盘管和热风循环装置的组合使用，能够使热量在沸腾器内部均匀分布，避免了局部过热或加热不足的情况，从而提高了芯砂的整体质量。其次，通过实时获取沸腾器内部的温度和砂芯图像，以及砂芯的热传导系数，可以精准地控制加热过程。这种实时监控和反馈机制使得工艺参数可以根据实际情况进行动态调整，确保每批次的砂芯都能达到理想的加热效果。这种精准控制不仅提升了砂芯的质量稳定性，也减少了由于加热不均匀导致的废品率，从而提高了生产效率。然后，基于砂芯的沸腾温度和实时温度，确定热交换盘管和热风循环装置的加热功率，是该工艺的另一个关键优势。不同材质和形状的砂芯其沸腾温度和热传导系数不同，通过精确计算和控制加热功率，能够针对不同的砂芯材料进行定制化加热，确保每个砂芯都能达到最佳的硬化状态。这种灵活性和定制化的加热方式，使得该工艺能够适应不同铸造需求，提高了生产的适应性和灵活性。最后，通过调整热交换盘管和热风循环装置的加热功率，结合砂芯图像和材质的热传导系数，可以进一步提高加热的均匀性和效率。实时图像监控可以直观地反映出砂芯在加热过程中的状态，结合热传导系数的计算，可以精确地调整加热参数，确保热量在砂芯内部的均匀分布。这种智能化的调控机制，不仅提高了加热过程的效率，也显著降低了能源消耗，有助于实现绿色生产和节能减排的目标。
37、另一方面，本技术还提供了一种冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺的自动化配料混砂方法，包括：
38、获取所述沸腾器内部的所述砂芯温度和砂芯重量，并根据所述砂芯重量和砂芯温度确定待加入配料的重量；
39、根据确定的所述待加入配料的重量，将所述配料加入所述沸腾器的内部与所述砂芯以25-40秒的搅拌时长进行搅拌。
40、进一步的，根据所述砂芯重量和砂芯温度确定待加入配料的重量时，包括：
41、获取所述砂芯的实时重量，并根据所述实时重量与预设重量之间的重量比值，确定所述配料的重量，其中：
42、预先设定第一预设重量比值和第二预设重量比值，且所述第一预设重量比值小于所述第二预设重量比值；
43、当所述重量比值小于或等于所述第一预设重量比值时，则确定所述待加入配料的重量为b1；
44、当所述重量比值大于所述第一预设重量比值，且所述重量比值小于或等于所述第二预设重量比值时，则确定所述待加入配料的重量为b2；
45、当所述重量比值大于所述第二预设重量比值时，则确定所述待加入配料的重量为b3；
46、且，b1＜b2＜b3。
47、进一步的，在确定所述待加入配料的重量为bi时，i＝1,2,3，包括：
48、获取所述砂芯的实时温度，并获取所述砂芯的实时温度与预设砂芯温度之间的砂芯温度差值，并根据所述砂芯温度差值确定是否调整所述待加入配料的重量bi；
49、其中，预先设定第一预设砂芯温度差值和第二预设砂芯温度差值，且所述第一预设砂芯温度差值小于第二预设砂芯温度差值；
50、当所述砂芯温度差值小于所述第一预设砂芯温度，且所述砂芯温度差值大于或等于零时，则确定不对所述待加入配料的重量bi进行调整；
51、当所述砂芯温度大于或等于所述第一预设砂芯温度，且砂芯温度小于所述第二预设砂芯温度差值时，则确定对所述待加入配料的重量bi进行调整，并确定所述待加入配料的重量bi进行调整时的调整系数为h1；
52、当所述砂芯温度大于或等于所述第二预设砂芯温度差值时则确定对所述待加入配料的重量bi进行调整，并确定所述待加入配料的重量bi进行调整时的调整系数为h2；
53、且，h1＜h2＜1。
54、进一步的，所述待加入配料为：酚醛树脂和异氰酸酯。
55、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过获取沸腾器内部的砂芯温度和重量，根据这些参数精确确定待加入配料的重量，并在25-40秒的搅拌时长内进行混合。这种方法的有益效果在于能够实现配料的精准控制和均匀混合，确保砂芯各成分的比例准确，提升砂芯的质量一致性和稳定性。此外，自动化的配料和混砂过程减少了人为操作的误差，提高了生产效率，同时优化了生产流程，进一步缩短了生产周期并降低了成本。
1.一种冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，根据所述砂芯的沸腾温度、沸腾器内部的实时温度和砂芯材质的热传导系数，确定所述热交换盘管和热风循环装置的加热功率时，包括：
3.如权利要求2所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，在确定所述热交换盘管的加热功率为mi和热风循环装置的加热功率为ni，i＝1,2,3，并根据所述砂芯图像和砂芯材质的热传导系数进行调整时，包括：
4.如权利要求3所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，根据所述导热系数比值确定所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率ni进行调整时的调整系数时，包括：
5.如权利要求4所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，确定所述热交换盘管的加热功率mi和热风循环装置的加热功率ni进行调整时的调整系数为li时，i＝1,2,3，包括：
6.如权利要求5所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺，其特征在于，根据所述高度差值确定所述调整系数为li进行修正的修正系数时，包括：
7.一种基于权利要求1所述的冷芯芯砂预处理沸腾加热工艺的自动化配料混砂方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的自动化配料混砂方法，其特征在于，根据所述砂芯重量和砂芯温度确定待加入配料的重量时，包括：
9.如权利要求8所述的自动化配料混砂方法，其特征在于，在确定所述待加入配料的重量为bi时，i＝1,2,3，包括：
10.如权利要求9所述的自动化配料混砂方法，其特征在于，所述待加入配料为：酚醛树脂和异氰酸酯。
