壓鑄生產中的新技術【轉發(fā)】

2017-07-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

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一、實時監(jiān)控與反饋技術的應用

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

在壓鑄生產中,因其生產效率高,一旦失控,往往會出現(xiàn)成批產品報廢的質量事故,為了解決這一矛盾,目前,國外的壓鑄機生產廠商已陸續(xù)推出實時監(jiān)控系統(tǒng)的設備。

實時監(jiān)控系統(tǒng),其功能在于:按工藝要求預先設置相應的參數(shù)。在生產過程中,通過壓力傳感器、位移傳感器分別檢測相應的沖頭速度和油缸內壓力參數(shù),經計算機分析、比較、處理,一旦發(fā)現(xiàn)機器運動過程中的參數(shù)與原先設定的參數(shù)不符或有差異時,就會立即發(fā)出警報,一方面提醒操作者檢查此狀態(tài)下的產品是否合格,另一方面要求相關人員檢查模具情況和設備狀況,使其恢復到原定最佳狀態(tài)。

1、基本型實時監(jiān)控系統(tǒng)

分固定型和移動型。該系統(tǒng)比較簡單,只是將有關壓力傳感器、位移傳感器等與機器相連,在生產過程中,只對實際的運行參數(shù)與設定值是否相符做出判斷,一旦情況有異常,系統(tǒng)計算機立即報警,操作人員立即將情況通知工藝技術人員及其它有關人員進行現(xiàn)場處理。

2、改進型實時監(jiān)控系統(tǒng)

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

3、提高型實時監(jiān)控與反饋系統(tǒng)

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

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

二、真空壓鑄技術的應用

真空壓鑄的原理比較簡單,但是應用時難度較大,曾在上世紀60年代就采用過真空壓鑄的方法來生產航空葉輪,當時該系統(tǒng)僅用一個與真空系統(tǒng)相連的大罩子將模具罩住,在壓鑄生產時啟動該系統(tǒng),由于當時的各方面條件有限,無法將整個系統(tǒng)全部密封起來,因此,這種結構不是真正意義上的真空壓鑄。

隨著模具技術的不斷發(fā)展,上世紀后葉,通過在模具上開設齒形集渣包,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,當沖頭運動越過壓室的澆料口時,啟動真空系統(tǒng),當沖頭運動停止后10-15秒時關閉真空系統(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,減低產品的內部氣孔。

另外,有些壓鑄機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),設置簡單,只要求當沖頭通過壓室澆料口的時候,機器啟動真空泵,但是,對模具制造和維護水平要求很高,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)實際使用情況,此真空系統(tǒng)所達到的真空度也最高,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,當多臺機器同時使用時,其真空度就不一定能得到保證。

三、模溫調節(jié)器的應用

模具溫度在生產過程中對產品的質量、生產效率具有重大影響,模溫不均勻或不適當,都會導致鑄件尺寸不穩(wěn)定、鑄件頂出困難、易變形,產生熱壓力、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致型腔表面溫度上升過快,而型塊內部溫度較低,因此產生了相應的內應力,模具容易產生微裂紋,既影響產品的外觀質量,又降低了模具的使用壽命。

目前,國內外著名壓鑄廠家在使用高精度模具生產高品質的鑄件時,采用模溫調節(jié)器,通過對導熱油加熱的方法,提高模具溫度。當導熱油不斷流過模具內管道時,使模具的溫度總體均勻地提高到適宜的溫度,由于導熱油還可以像水一樣進行冷卻,當模溫超過設定值時,導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。通過采用模溫調節(jié)器,可以保持模具溫度的均勻性,提高產品表面質量和模具使用壽命。

通過應用實時監(jiān)控與反饋技術、真空壓鑄技術、模溫調節(jié)器等新技術,可以生產表面質量要求高、致密性好的壓鑄件,同時,延長模具使用壽命,提高生產效率,在實際生產中具有較高的使用價值。

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

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