低压铸造机技术方案

低压铸造机技术方案书1。1低压铸造机是铝合金低压铸造的通用设备，可广泛应用于汽车、摩托车、纺织机械与航空航天等工业中铝合金铸件的生产。本技术方案是为了承受低压铸造机完本钱公司铝合金模具浇铸使用而设计.1。2安全，稳定，牢靠，有效1.3主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院进展争论中心、中国海关总署、低压铸造机行业相关协会、国内外相关刊物的根底信息以及低压铸造机行业专业争论单位等公布和供给的大量资料.1。4本方案适用于本公司全部使用铝合金铸件的低压灌浇注产品.技术现状我国低压铸造机技术经过几十年争论与进展,在构造，原理,功能上根本接近进口机水平，在国内汽车缸盖生厂商已经得到用户认可，但国产机同进口机相比在外观、铸造工艺、机械精度、自动掌握及算法等精细方面还是有所差距。本公司产品在经过一至五代液压铸造机的根底上承受电控系统来完成铝合金模型的铸造过程，有待于进一步试验和使用验证。效劳器客户端效劳器客户端交换机其他系统PLC浇注口温度掌握智能低压铸造机针对公司目前产品现状，需完成承受电控设计的低压铸造机来实现铝合金浇铸的过程，到达降低生产本钱，提高铸件质量和满足生产安全，提高生产率，提升自动化程度的目的需求。低压铸造机原理是将熔融的金属液参加密闭的保温炉内，用液面加压系统给密封的保温炉充肯定的枯燥的压缩空气，使保温炉内的金属液通过升液管缓慢注入金属模型腔,在压力作用下结晶成形，再经过自动开模并取件,完成低压铸造工艺过程。整体系统设计系统架构主要由数据采集处理系统和通信系统构成。采集处理系统在主控系统承受,液面加压系统，开合模及顶出系统,模具冷却系统,型腔温度及液面检测系统,人机界面,操控面板，工艺参数采集系统和报警系统组成。其中，型腔液面检测与液面加压系统共同构成闭合回路。主控通过工业以太网交换机与效劳器/客户端建立联系,进展数据通讯。开炉开炉液合模型温面模具腔控加及冷液制压顶却面系系出系检统统系统测统工人操艺报机控参警界面数系面板采统集1主系统搭建框图B/S架构,Internet技术的兴C/S构造的一种变化或者改进的构造。在这种构造下，用户工作界面是通过WWW扫瞄器来实现，极少局部事务规律在前端(Browser)实现，但是主要事务规律在效劳器端(Server〕实现..只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护.系统的扩展性格外简洁,只要能上网,再由系统治理员安排一个用户名和密码，就可以使用了。PLC和效劳器工作站之间的通讯承受工业以太网进展通信，这样可以很便利的和其它系统进展集成。,以备后续工作中需要使用.方案设计10路子系统的根底上搭建低压铸造机的实现过程，通过采集相关的电压电流信号、温度和压力信号等输入主控器中,然后进展相关算法的计算和数据分析处理后进展输出，从而实现多路子系统同时可控，共同完成整体系统操作,实现铝合金铸造过程。风冷风冷/水冷变频电机开合模人机界面主型腔温控仪控制器数据采集系统浇口温控仪型腔浇口操作面板PLC保温炉炉温温控仪液压夹压控报警系统图2 系统流程图3。1。2本设计在液压铸造的根底上承受变频器通过电机来掌握合分模的过程,实现电力环节的节能环保；炉温，型腔，浇口实现温度灵敏掌握,通过主控器准时处理和反响，到达精度掌握的要求；实时报警系统可以准时检测系统故障，保证生产安全有序进展；上位机掌握可以准时观测到系统整体运行状态，保证作业的顺当进展，并利于告警和故障信息的准时处理；整机系统协作完整，到达生产任务需求。分系统设计分系统搭建主要由以下各个环节构成,各个子系统的稳定运行保证了整体系统的功能实现，从而满足系统稳定牢靠安全有效的运行。3。2.1PLC主控系统由几个小系统搭建完成，包括输入采集系统、数据处理系统、实时显示系统、操作系统和数据输出系统。除了实现对各个子系统进展监控外，还需要采集设备工作状态的信息，故障信息以及生产工艺参数，以供给应效劳器进展工艺分析及优化使用。本系统主要完成模拟物理量的采集，将其送入掌握器中，在掌握器中进展数据处理和分析，然后将有关模拟量分别同步进展显示和输出；通过以太网交换机上传至效劳器，进展数据储存和调用,在扫瞄器可以直接进展系统观测和设定，直观便利的对系统进展全程监控和处理。炉温掌握系统本子系统主要完成保温炉内温度的检测，通过硅碳棒辐射加热，利用热电偶采集，将炉内温度信号送入主掌握器进展处理,同时在已经设定的温度值根底上进展比较，通过误差掌握借助温控仪和调功器来调整实时温度,到达满足系统温度稳定运行的要求.设定炉设定炉T温控仪调功器保温炉温度传感器图3 炉温掌握流程型腔温度及液面掌握系统本子系统主要完成型腔内温度和位置的检测，将型腔内温度信号送入主掌握器，在已经设定的温度值根底上进展比较,通过误差掌握借助电加热棒或模温机来调整实时温度,到达系统温度运行的需求;同时使用超声波传感器来检测液面位置，使模具在压力值下保持位置稳定，通过压控仪器或主控系统来掌握压力维持液面高度,以利于更好的铸模。设定温设定温T硅模温机型腔温度传感器图4 型腔温度掌握流程设定液面设定液面压控仪型腔超声波传感器图5 型腔液面掌握流程3。2.4为了防止铝液在浇注口温度过低结晶，从而影响浇注质量，需要对浇注口的温度进展检测并掌握.本子系统主要通过热电偶完成浇口内温度的检测，将浇口内温度信号送入主掌握器,在已经设定的温度值根底上进展比较，通过误差掌握借助温控仪调整电加热棒或硅碳棒来调整实时温度，到达系统温度运行的需求。T/可控硅/硅碳棒型腔温度传感器图6 浇口掌握流程3。2.5本子系统主要完成对分合模臂的掌握，通过变频器驱动电机正反转来实现分合木模臂的推动和送出，并通过频率的掌握来进展速度和行程的调整,其掌握过程主要在变频器内实现完成。/行程变频器电机分合模臂〔5路〕反响图7 变频掌握流程3。2。6本子系统主要完成对型腔内模具位置信号的检测，通过掌握液面夹压力值来掌握液体位置,气压源压力经过滤减压阀后到达稳定值，实现过程是将压力信号作为掌握信号,位置信号为输出信号，通过闭环实现对位置的掌握。本掌握可集成于主控系统内来实现。液位液位电动气泵缩机/压液面夹压力传感器3。2.7模具冷却系统

图8 液面夹压力掌握流程本子系统主要完成承受热电偶采集后的模具温度掌握,通过与设定温度值进展比较，当温度值高于设定值则进展降温,承受水冷或者风冷的方式，当温度值低于设定值时候,承受电加热棒进展加热，主要目的是在于降温，使模型快速冷却.T/可控硅/水冷电加热棒模具温度传感器9冷却掌握流程3。2。8在设备工作现场设置人机界面,用于显示设备工作状态参数以及工艺参数.人机界面主要用于对工作模式的选择(自动/手动〕,系统参数的猎取(压强,温度，电压,电流等)，并显示相关参数趋势曲线，实时监测系统运行状态，为系统运行运行进展保障.3。2.9操作面板主要用来掌握电源的通断，电机的启停，以及各个机械臂的推动和缩出，同时进展各个位置量的检测输出等，如电源指示，合分模到位信号等。在现场适用于对设备进展调试以及人工操作.3。2.10本局部报警主要对各个子系统内温度、电压电流、压强等实时物理量超过阈值的准时报警，实现系统响应准时，处理故障有效的检测作用,保证系统在无误差的系统环境下安全牢靠运行..软件局部主要包括以下局部:温控软件设计〔主要包括炉温掌握，型腔温度掌握，浇口温度掌握〕，功率〔电压电流〕软件设计，位置信号软件设计,压力掌握系统软件设计，人机界面和报警软件设计。其中，温控局部包括保温炉内温度掌握，浇口温度掌握，型腔温度掌握；功率〔电压电流)掌握主要针对电机掌握;压强掌握主要指液面压力掌握；人机界面包括各显示和操作软件设计；报警主要针对故障报警系统设计.本局部可外协完成，通过系统集成实现整机系统的安全运作。温控系统软件设计温控软件设计主要包三大局部，上述已经介绍，其根本掌握原理一样，主要流程框图可参考同一设计。主要系统检测量为实时温度值，本温度值通过温度传感器或热电偶取得。系统初始化系统初始化温度初始化设定初始温度温度判定高低调整器降低调整器上升测温图10 温控程序流程图炉温掌握系统中，调整器主要是调功器和硅碳棒；型腔温度掌握系统中,主要指的是可控硅和电加热棒或模温机；浇口温度也可承受可控硅和电加热棒；此流程在模具冷却中也可能用到，假设模具温度低于设定值，也可能需要电加热器进展加热处理.注:此处调整器调整过程涉及到下节中介绍的功率调整，功率调整可视为其一局部流程掌握，为便于理解，将功率调整方式单独列成一节，功率调整不仅仅在温度调整中使用，在电机掌握环节也承受。功率系统软件设计功率系统主要指的是对电流电压或功率的掌握，通过移相调整或频率转变占空比等来调整输出电流电压功率值，此处也指单独的电流调整或电压调整。+位置掌握模块速度掌握单元速+位置掌握模块速度掌握单元速度反馈电机位置检测测量与反响变频器掌握电机运行是一个串级调速过程，内环为速度掌握，外环为位置掌握，通过调整变频器的频率来转变占空比，从而输出电压或电流值，进而掌握速度大小，实现位置到达的过程。在此过程中由于电压电流发生变化引起功率变动，因而归于功率调整.由于负载变化引起的功率变化可以实现节约电能的过程，实现功率因数最大化，到达掌握负载，节约能量的效果。可以通过掌握电机的正反转实现分模和合模过程。图11 系统掌握流程图开头开头系统初始化设定位置采集各状态量位置到达？YN选择方向频率调整速度调整位置调整N位置到达？Y停顿图12 系统程序流程图变频器内部通过设定的频率来调整电流和电压值,依据输出来掌握电机的正反转以及速度和位置，在运行过程中不断的进展速度和位置校正，最终稳定停顿。位置系统软件设计位置掌握系统主要通过测量装置完成对最终停顿或动态变化量的取值，然后送入掌握器进展数据处理后送入执行构造进展输出，最终到达系统稳定要求。初始位置设定位置位置掌握器初始位置设定位置位置掌握器执行机构测量器件测量并反响开头开头初始位置设定位置到达N调整压力N位置到达Y完毕图13 系统程序流程图系统中执行构造包括型腔液面掌握的执行器，当液面压力低于预定值时，需要通过加压使得铝液上升至型腔内某位置，此时可以通过掌握器发出指令或通过压控相关器件发出指令，能够发出指令的掌握单元构成执行机构。4。4压力系统与型腔液面构成闭环掌握熊，单纯压力系统为开环掌握，通过检测液面液位来增加或削减压力，使得铝液结晶在型腔内，到达铸造模型的要求，开环流程图如下：开头开头初始压力值液面检测到位？YN增大压力N位置到达Y完毕图14 系统程序流程图4。5.人机界面主要实现两大功能，一是完成对工作方式和模式的掌握，二是对物理量采集后计算结果的输出，包括数字量输出和图形输出。此局部流程图相对简单,在此不作具体绘制。4.6报警主要是对设定值与实际值比较后的结果