壓鑄生產(chǎn)中的新技術(shù)【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-07-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

壓鑄生產(chǎn)中的新技術(shù)【轉(zhuǎn)發(fā)】機(jī)械設(shè)計(jì)資料圖片1

一、實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋技術(shù)的應(yīng)用

在鑄造過程中,有很多直接或間接地影響鑄件質(zhì)量的因素。在以往的生產(chǎn)中,大多數(shù)是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作生產(chǎn),很多因素不能得到有效控制,因此,質(zhì)量的波動很大,可靠性、一致性不能得到保障。

在壓鑄生產(chǎn)中,因其生產(chǎn)效率高,一旦失控,往往會出現(xiàn)成批產(chǎn)品報(bào)廢的質(zhì)量事故,為了解決這一矛盾,目前,國外的壓鑄機(jī)生產(chǎn)廠商已陸續(xù)推出實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備。

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),其功能在于:按工藝要求預(yù)先設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。在生產(chǎn)過程中,通過壓力傳感器、位移傳感器分別檢測相應(yīng)的沖頭速度和油缸內(nèi)壓力參數(shù),經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、比較、處理,一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)動過程中的參數(shù)與原先設(shè)定的參數(shù)不符或有差異時(shí),就會立即發(fā)出警報(bào),一方面提醒操作者檢查此狀態(tài)下的產(chǎn)品是否合格,另一方面要求相關(guān)人員檢查模具情況和設(shè)備狀況,使其恢復(fù)到原定最佳狀態(tài)。

1、基本型實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

分固定型和移動型。該系統(tǒng)比較簡單,只是將有關(guān)壓力傳感器、位移傳感器等與機(jī)器相連,在生產(chǎn)過程中,只對實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)與設(shè)定值是否相符做出判斷,一旦情況有異常,系統(tǒng)計(jì)算機(jī)立即報(bào)警,操作人員立即將情況通知工藝技術(shù)人員及其它有關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場處理。

2、改進(jìn)型實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)與設(shè)備在制造時(shí)就聯(lián)為一體,提高了監(jiān)測精度,同時(shí),在情況發(fā)生異常后,電腦一方面報(bào)警,提醒操作人員檢查此產(chǎn)品是否為廢品,另一方面它會自動在機(jī)器系統(tǒng)中作一些數(shù)據(jù)調(diào)整,保證在下一次壓鑄時(shí)的參數(shù)符合原定設(shè)定值。

3、提高型實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋系統(tǒng)

該系統(tǒng)在改進(jìn)型的基礎(chǔ)上,增加了伺服電機(jī)、時(shí)間比例閥等,其功能更全、更復(fù)雜。系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中,電腦監(jiān)測沖頭運(yùn)動參數(shù)和壓力參數(shù)是否與設(shè)定值相符,如果發(fā)生不符合設(shè)定值時(shí),機(jī)器立即啟動伺服電機(jī),打開比例閥,控制油缸中的油的流量,使其沖頭運(yùn)動速度和壓射系統(tǒng)油缸中的壓力始終保持在設(shè)定值范圍內(nèi)。

通過使用實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),可以保證壓鑄工藝的穩(wěn)定性,提高產(chǎn)品的合格率。

二、真空壓鑄技術(shù)的應(yīng)用

真空壓鑄的原理比較簡單,但是應(yīng)用時(shí)難度較大,曾在上世紀(jì)60年代就采用過真空壓鑄的方法來生產(chǎn)航空葉輪,當(dāng)時(shí)該系統(tǒng)僅用一個(gè)與真空系統(tǒng)相連的大罩子將模具罩住,在壓鑄生產(chǎn)時(shí)啟動該系統(tǒng),由于當(dāng)時(shí)的各方面條件有限,無法將整個(gè)系統(tǒng)全部密封起來,因此,這種結(jié)構(gòu)不是真正意義上的真空壓鑄。

隨著模具技術(shù)的不斷發(fā)展,上世紀(jì)后葉,通過在模具上開設(shè)齒形集渣包,將所有排氣槽都連接到齒形集渣包,再將齒形集渣包與真空系統(tǒng)相連接。在壓鑄過程中,當(dāng)沖頭運(yùn)動越過壓室的澆料口時(shí),啟動真空系統(tǒng),當(dāng)沖頭運(yùn)動停止后10-15秒時(shí)關(guān)閉真空系統(tǒng)。此真空系統(tǒng)要求模具表面光滑,動模、靜模之間密封性能良好,能取得較好的真空效果,減低產(chǎn)品的內(nèi)部氣孔。

另外,有些壓鑄機(jī)公司推出了真空閥的真空壓鑄系統(tǒng),它的原理在于模具開設(shè)較深排氣通道,并與齒形集渣包相連,齒形集渣包再與帶有油缸的真空閥相連。當(dāng)鋁水充填滿排氣槽后,將活塞頂回,活塞正好將與真空系統(tǒng)相連的通道封閉,關(guān)閉閥門。在開模取出鑄件后,活塞又返回到原來的位置。此類真空系統(tǒng),設(shè)置簡單,只要求當(dāng)沖頭通過壓室澆料口的時(shí)候,機(jī)器啟動真空泵,但是,對模具制造和維護(hù)水平要求很高,特別是與真空閥相連的模具部位,相互配合的精度要求很高。根據(jù)實(shí)際使用情況,此真空系統(tǒng)所達(dá)到的真空度也最高,效果最好,保證可靠。

另外,有的企業(yè)還采用了一套真空系統(tǒng)與多臺壓鑄機(jī)相連的真空壓鑄方式,此系統(tǒng)能滿足一般的真空壓鑄要求,當(dāng)多臺機(jī)器同時(shí)使用時(shí),其真空度就不一定能得到保證。

三、模溫調(diào)節(jié)器的應(yīng)用

模具溫度在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率具有重大影響,模溫不均勻或不適當(dāng),都會導(dǎo)致鑄件尺寸不穩(wěn)定、鑄件頂出困難、易變形,產(chǎn)生熱壓力、粘模、表面冷隔等缺陷。

對于鋁合金壓鑄,模具表面溫度以150-250℃為宜,為了使模具達(dá)到該段溫度,多數(shù)壓鑄廠采用瓦斯噴槍加熱型腔、或采用金屬液低速充填型腔的方法來提高模具的溫度,由于這兩種方法都會導(dǎo)致型腔表面溫度上升過快,而型塊內(nèi)部溫度較低,因此產(chǎn)生了相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力,模具容易產(chǎn)生微裂紋,既影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,又降低了模具的使用壽命。

目前,國內(nèi)外著名壓鑄廠家在使用高精度模具生產(chǎn)高品質(zhì)的鑄件時(shí),采用模溫調(diào)節(jié)器,通過對導(dǎo)熱油加熱的方法,提高模具溫度。當(dāng)導(dǎo)熱油不斷流過模具內(nèi)管道時(shí),使模具的溫度總體均勻地提高到適宜的溫度,由于導(dǎo)熱油還可以像水一樣進(jìn)行冷卻,當(dāng)模溫超過設(shè)定值時(shí),導(dǎo)熱油開始起冷卻作用,從而使模具溫度能保持在一定的范圍內(nèi)。通過采用模溫調(diào)節(jié)器,可以保持模具溫度的均勻性,提高產(chǎn)品表面質(zhì)量和模具使用壽命。

通過應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋技術(shù)、真空壓鑄技術(shù)、模溫調(diào)節(jié)器等新技術(shù),可以生產(chǎn)表面質(zhì)量要求高、致密性好的壓鑄件,同時(shí),延長模具使用壽命,提高生產(chǎn)效率,在實(shí)際生產(chǎn)中具有較高的使用價(jià)值。

(文章:中國壓鑄模具網(wǎng),2017-06-23,由華南理工大學(xué)研究生吳晟霖供稿)

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