铝合金液态模锻装备控制系统设计

发布时间：2020-10-27 22:18

　　 共享单车依靠其“低碳出行”的生活理念在近年来取得了快速的发展,意味着自行车生产企业迎来了更多的机遇和挑战。随着市场对自行车铝合金零件的形状和质量要求越来越高,传统锻造方法已经无法适应其需求,而液态模锻技术作为一门新兴工艺,依靠其产品质量优良、节约能源、铸造成本低等优点,越来越受到相关行业的关注。目前我国液态模锻装备控制系统设计研究方面与发达国家还存在较大的差距,所以对液态模锻装备控制系统的研究具有重要的现实意义。本文在对液态模锻工艺与机构原理分析的基础上,设计了一套自行车铝合金零件液态模锻原型机以及装备控制系统。该系统满足液态模锻生产过程中的压力、温度控制要求,为液态模锻设备领域的科研工作提供借鉴和思路。本文主要研究内容如下:(1)分析传统锻造方法制作铝合金零件的局限性,提出了基于液态模锻工艺的装备控制系统设计方案。根据系统需求和液态模锻成形过程,将系统总体分为三个部分:机械结构与液压机构、挤压过程压力控制系统以及模具预热温度控制系统。(2)根据铝合金零件生产要求,结合液态模锻工艺,设计了液态模锻原型机,在旧式冲床上完成了设备机械结构的改造,并根据各油缸的技术要求,完成了原型机液压系统的设计。最后,根据液压系统的组成结构,完成了基于PLC控制器的电气控制系统设计。(3)分析了油缸的挤压过程、压力控制要求以及压力控制流程,提出了油缸挤压过程中的两段式压力控制方案,并在此基础上设计了电液比例压力闭环控制系统,通过PID控制方法实现了挤压过程中压力切换的稳定控制。试验表明,系统能够完成油缸的顺序动作与压力控制要求。(4)根据模具预热过程和温度控制要求,提出了以通断调功法控制周期内加热时间的温度控制方案。采用位置式PID控制方法实现了模具温度的稳定控制,并在此基础上提出了Bang-Bang+积分分离位置式PID复合控制方法,在满足精度要求的条件下,达到最大化减少总体加热时间的目的。试验表明,系统能够完成模具预热温度控制要求。
【学位单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U484
【部分图文】：

杭州电子科技大学硕士学位论文象，将铝合金零件的生产过程作为研究环节，以工艺参设计一套自行车铝合金零件专用液态模锻装备控制系统艺参数的控制要求及试验条件，并能在此基础上进行相态模锻工艺生产过程中操作的盲目性、提高铸件质量、满备领域的科研工作提供借鉴和思路。锻生产工艺简介锻工艺流程是将一定量的液态金属直接注入模具型腔，进行合模操充型流动，并在压力的作用下挤压成形并压实，最后获。液态模锻作为一种新兴工艺，结合了铸造技术和热模锻简单、生产成本低、成形精度高、力学性能好等优点[1工艺流程如图 1.1 所示，分为金属融化、金属液浇注、

设备的研究因其能生产高性能铸件在近年来获得了高速的发展工艺的载体，对推广液态模锻工艺和发挥其优势起各国投产的液态模锻设备大约有一千台，远远不及压锻设备主要分布在美国、日本、欧洲等发达国家，外进口，自主研发的设备数量很少[23]。最早开始开展液态模锻技术研究的国家之一，其技的前沿。在 20 世纪 80 年代，日本的宇部公司就成铸造机，如图 1.3 所示。该系列挤压铸造设备的生程技术控制模锻过程，并实现工艺参数的精确控制自动化生产。宇部公司目前研发出的设备最大合于国内大多数液态模锻设备。截至目前，宇部公司已。日本丰田公司目前已经使用 14 台 VSC 系列液态年的高档汽车铝轮生产量达到 400 万支，并已经在

杭州电子科技大学硕士学位论文的需求理念正朝着降低油耗、减少污染等方面越来越强烈，减轻汽车自重、降低油耗成了各这也使得汽车产业对铝合金的需求量不断的加量化的节奏会越来越快，铝合金液态模锻技术件最合适的方式之一。利用液态模锻工艺生产汽车转向节、车架等，已经广泛应用于美国、车制造企业中[41]。国内许多知名品牌的汽车公汽车结构件，随着铝合金零部件的需求逐年增的重视。如图 1.4 所示为采用液态模锻工艺生
【参考文献】

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本文编号：2859138