壓鑄機實時壓射控制系統(tǒng)對鑄件質量的影響

1、壓鑄機實時壓射控制系統(tǒng)對鑄件質量的影響摘要：對當前眾所關注的壓鑄機實時壓射控制系統(tǒng)作了較為全面的闡述和介紹。從影響鑄件質量的主要因素出發(fā)，提出實 時壓射控制思路的由來，進一步涉及到實時壓射控制系統(tǒng)的實質性內(nèi)容，及其時壓鑄優(yōu)質 鑄件所帶來的實效。闡述了組成該系統(tǒng)的關鍵之所在，結合生產(chǎn)現(xiàn)狀提出應該注意的問題， 還有如何認定系統(tǒng)本身應具有的精度和靈敏度指標,以及引進該設備中所要求提供的測試 數(shù)據(jù)等。關鍵詞：伺服系統(tǒng)實時壓射工藝參數(shù)壓射曲線壓鑄件的質暈在很大程度上取決于壓鑄機壓射性能的優(yōu)劣?，F(xiàn)代化的壓鑄機在壓射控制方 面對沖頭速度和壓力曲線能夠做到精確編程，但是每一次壓射過程都會與事先所設定的曲 線產(chǎn)

2、生無法避免的偏差，在壓射過程中及時去修正這些偏差，糾正壓射中的相應數(shù)據(jù)，并 在極為短暫的時間內(nèi)將其切換成修正后的數(shù)據(jù)，回到原來所設定的最小偏差范圍之內(nèi)，這 就是實時壓射控制。1影響壓鑄件質量的主要因素影響壓鑄件質量的因素是多方面的，其中最為主要的是充型條件，鑄件中的氣孔、尺寸精 度及表面質量等這些均與充型條件有密切關系。充型過程中可變因素復雜多樣，從總體上 可以劃分為靜態(tài)的、人為的和動態(tài)的3個類別。靜態(tài)方面包括：壓鑄木幾本身的性能、鑄件 結構、模具結構、儲能器壓力及增壓壓力。屬于人為的有：閥、定時開關、行程開關、金 屬液的溫度及液壓油的粘度等。動態(tài)方面的可變因素眾多，也是最難以控制的，壓室中的

3、 金屬量、沖頭運行吋所受的阻力、模具溫度以及采用真空壓鑄吋的負壓曲線等，都會對施 加于金屬液上的壓力和沖頭的速度產(chǎn)生巨大的影響，而這兩方面又是影響充型條件最為重 要的參數(shù)。2實時壓射控制的基本原理嚴格的掌握壓射中參數(shù)變化的規(guī)律，使其始終處于恒定狀態(tài)，一直是壓鑄工作者努力的方 向。從當前參數(shù)變化曲線的測定和監(jiān)控中，我們可以得到很多的啟發(fā)。由圖1可知，理想 的沖頭速度，既是沖頭所處位置的函數(shù)，也與沖頭行程有關，在位置p,為慢速起始速度， 在位置pz為向前運行的速度，在位置ps為充型階段的速度以及在位置p9為瞬時實現(xiàn)制 動到零的階段。這是一條理想的速度曲線，而實際情況如圖2所示。充型階段瞬時制動到零

4、階段/翅向前運行階段 起始階咚 圖1理想的沖頭速度曲線沖頭位就圖2實際的沖頭速度曲線利用現(xiàn)代化的測試手段，再加上設計出一種最佳控制系統(tǒng)，使每次壓射過程中反映在曲線 上的偏差最小，有其再現(xiàn)性，使鑄件的前后質量都能有所保證。從鑄件的實際需要出發(fā)， 設置一種環(huán)繞著以速度曲線為底線的公差帶，只要使每次壓射時的速度處于公差帶范圍之 內(nèi)，就能生產(chǎn)出合格的鑄件。在每次壓射過程中'如果超出了公差帶的范圍'則必須通過 質量復檢才能確定鑄件是否合格'如圖3所示。沖頭位世圖3有公差帶的沖頭速度曲線以圖3嚴密的公差帶為基礎，再以寬松一點的公差帶作為警告帶，如果速度曲線超過此警 告帶時，鑄件也就

5、被判為不合格品。此時，向操作人員發(fā)出警告，該壓鑄機正在出廢品。前面所提到的靜態(tài)影響，在壓鑄機采用特殊措施以后都可以得到改觀。動態(tài)因索和人為因 索所產(chǎn)生的偏差，必須通過壓射控制系統(tǒng)來得到補償，并且通過該系統(tǒng)在壓射時對壓鑄參 數(shù)進行修正。充型時間平均為20-80ms,為取得良好的效果，速度曲線的控制必須以充型吋間的1/10即2-8ms總的反應時可來進行進行調整。此處總的反應時可的定義為：“通過傳感器所確定的 偏差値直至在瞬間沖頭對此作出反應的這段時間間隔”，也就是說液壓系統(tǒng)中包括閥和驅動 油缸的響應時間，必然包括在總的反應時間內(nèi)。這就要求系統(tǒng)阻尼小，運動部件質量輕， 也就是說其響應時間必須控制在兒

6、us中完成。3實時壓射控制系統(tǒng)的實質性內(nèi)容實時壓射控制系統(tǒng)是快速響應的伺服系統(tǒng)所組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。只有電液伺服閥，才具 有這種快速響應的能力。其他如由快速比例閥等所組成的壓鑄機閉環(huán)控制系統(tǒng)，都不具備 實時壓射控制所需的快速響應能力。所以由這種系統(tǒng)所組成的壓鑄機'也就不屬于現(xiàn)代實時控制壓鑄和l。此外，單一的閉環(huán)控制不等于實時壓射控制，而實時壓射控制必須是閉環(huán) 控制。cis壓射閥圖4所示為實時壓射控制液壓回路系統(tǒng)圖4實時壓射控制液壓回路系統(tǒng)（行mac）這種液壓系統(tǒng)最為重要的條件是閥的操縱機構的動作超乎尋常地快，必須采用高流量增益 閥，以便快速通過液壓油盡可能去驅動活塞作快速運動。4實時壓

7、射對壓鑄生產(chǎn)帶來的實效4.1降低鑄件廢品率實時壓射控制系統(tǒng)'能使鑄件的內(nèi)在質量和尺寸精度處于最佳狀態(tài)，每一模次前后均衡，保持良好的再現(xiàn)性，其廢品率降低到只有0.2%為.5%，還有可能更低。4.2提高生產(chǎn)效率壓射控制壓縮了循環(huán)時間而提高了生產(chǎn)率，加之制動沖擊小，一般需要較大鎖模力的壓鑄 機生產(chǎn)的壓鑄件，可以轉移到較小鎖模力，較快速的壓鑄機上生產(chǎn)。在生產(chǎn)開始之時，模具溫度的波動，會導致廢品的生產(chǎn)。但是控制系統(tǒng)已兼顧到了在通常 操作條件下，在一定的公差帶范圍內(nèi)工藝參數(shù)的偏差，因此省掉了較長的試模時間，往往 在經(jīng)過1一 2次試模以后，即能生產(chǎn)出合格的鑄件。4. 3節(jié)省金屬消耗量澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)以及余料的尺寸均可減少，鑄件無飛邊存在。在熔煉中金屬的損 耗及能源成本皆有所下降。4.4操作過程不受人為條件的影響壓鑄機利用所述的壓射控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)開始之前，就按所擬定的數(shù)據(jù)進行下一步的生產(chǎn)。只要模具安裝到位，就能自動地生產(chǎn)合格的鑄件，不需要再作記憶、觀察或調整。4. 5延長模具壽命飛邊是造成模具磨損的根源，飛邊降低了鑄件的表面質量也損壞了模具表面，增加修整鑄 件的成本和修模費用以及停機所造成的損失。實吋壓射控制系統(tǒng)有利于消除飛邊，從而延 長模具壽命。5結語實吋壓射控制系統(tǒng)是山電液伺服閥為主體所組成的閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)。電液伺服閥是一種變電信號為液蟲信號以實現(xiàn)流量或壓力控制