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差压铸造技术的发展现状与展望

发布时间：2017-01-21 14:49

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差压铸造技术的发展现状与展望

毕业论文有关的,铸造专业

差压铸造技术的发展现状与展望]沙镇高等 Π+流获得平稳的充型状态和最佳的充型速度Υ ,

[

〕。

重要意义

。

优质充型金属液 ,

%模拟调节控制早期的过程成型控制系统多为手动控制铸件质量难以保 ,

由于靠升液管输送金属液避免了外来夹杂物和液面上方 ,+的气体进人型内从而获得最优质的充型金属液Υ ,

〕

。

证

世纪#年代后陆续研制了一些液面压力模拟调节器如 ,

获得致密的铸件 !

α;Ξ型和 7Χ&型差压铸造液面加

压控制系统ΥΤ+

一

β+ Ζ

。

在工业控 ,

差压铸造的补缩压力是低压铸造的 ,

⊥

倍金属液在较大 ,

制系统中& (控制应用最为广泛其控制规律为 ,,,,

压力作用下结晶和凝固具有极强的补缩能力凝固过程中形成的缩孔易被浇注系统暗冒口内的金属液补缩Ψ同时可通过调、

8一

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节真空罩阀力增强铸型排气能力大大减少侵人性析出性气 ,,

、

Ζ,式中Σ为比例增益

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2为积分时间常数;为微分时间常数。

孔的数量因此可明显减少大型复杂铸件的缩孔缩松, ,,

一’。〕

/%为控制量

!改善铸件尺寸精度与表面质量%

模拟& ( 琐稳定性差 ,

为偏差控制中实现过程工艺曲线必须设计结构简单可 , 、

)

差压铸造可使型壁的沟纹或粗糙部位形成密度更大的气体

靠性高的线性充型信号发生器此外人工调节改变工艺曲线繁 ,〔,

。

薄膜受热膨胀时产生更大的反压力阻止金属液复制型壁缺 , ,

陷Ψ同时可调节压力差以控制金属液充型时的动能提高充型 , ,

%数字& (控制随着计算机技术及测试手段的飞速发展数字& (控制得 ,

能力获得轮廓清晰的铸件此外进人型腔的金属液首先贴紧 ,

型壁结壳差压铸造的高结晶凝固压力不直接作用于砂型型壁 ,

以成功应用如# ]#Ο 单片机控制系统〔卜 ,

‘〕

和;&#,+单板

故不会引起铸型的变形或使铸件表面机械粘砂〔卜 Ο%加快凝固速度

‘

〕

。

机控制系统郎 ,

〕

。

为方便计算机实现将〕Ζ Π

式离散化为差分方

程可得数字& (位置型控制算式Υ 8

压力下结晶可减少凝固时间的变质衰退现象晶粒也有所细化 , 。

_一Ο _相应减少凝固期 ,

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气体元素合金化 ,

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高压下能提高气体在金属液中的溶解度故可往一些合金如钢%中溶人Α Ζ,

式中

;

为采样周期 Ζ

。

提高合金强度和耐磨

性能 ,

。

将式改造为增量型控制算式有利于计算机节约内存空%间及程序实现哪〕乙 8 ,

由于上述原因与低压铸造相比差压铸造的铸件材料的抗拉强度可提高 _⊥Ο肠延伸率可提高Ο _⊥Ο _铸件内 ,

%ε

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部缩松缩孔很少内部组织致密 ,

、

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表

给出了差压铸造与真 ⊥一八甲 ’

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! 空低压铸造及传统重力铸造的比较Υ

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一下刀比例增Κ 。

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刁

常

表, 比较项目

几种铸造方法的比较

为微分系数平稳很少

重力铸造不平稳

压垂Ω真空低压铸Ω差褥盗平稳

为了克服当偏差较大及系统有惯性和滞后时往往产生较大超调及长时间波动的缺点可采用积分分离算法口 , ,

充型平稳程度气孔气体的有害影响热裂可能性充型能力出品率

司

有

无极少有最强

较少很少强

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一般

. )山 % [%%Ζ式中Η为门限值可根据具体情况选定

Ω , 、

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。

大低

致密度晶粒凝固速度 1 重力铸造。

高一般大慢 Π

高高小

%智能控制由于气体泄漏型腔截面变化柑涡内液面下降金属液及、

、

铸型材料阀门滞后等因素的影响差压铸造系统是一个时变性非线性时滞性的复杂动态系统难以建立精确的数学模型、、

、

较慢 +

快 ⊥ Π

为 %

基于数学模型的常规控制自适应性差、

智能控制的基本特点是 ,

台重力

%铸造为+

不依赖或少依赖被控对象的数学模型而主要利用人的操作经

差压铸造过程控制系统的发展生产大型复杂薄壁铸件时充型压力充型速度升压速度 , 、、、

验知识和推理能力以及控制系统的性能和状态的有关信息进行控制操作卿〕模糊控制已在差压铸造上得到较成功的应用。

具有响应快超调小和鲁棒性强等特点 ,

、

。

但常规模糊控制精度。

保压时间等工艺参数对铸件质量有

很大影响

。

成型过程中来自 , ,

低不具有自适应性而且常常会出现零点极限环振荡现象 ,

自

内部和外部的各种干扰将影响这些关键参数的控制精度因此

适应控制是传统控制发展的高级阶段主要用于解决那些传统方法难以解决的控制对象参数在大范围变化的问题。

具有强调节能力和自动补偿能力的成型过程控制系统就成为提

将自适应 ,

高铸件质量的关键因素是差压铸造不可或缺的重要组成部分 ,

。

控制思想与模糊控制相结合得到的参数自调整模糊控制表现出更强的鲁棒性和更好的跟踪性能。

将计算机应用于控制系统充分发挥其易于实现自动控制及操作方便的优点Υ# 〕 ,

图为参数自调整模糊控

对提高调压系统控制性能和铸件质量都具有

制框图

〔‘〕

。

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