镁合金低压铸造实验设备的研制

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1、上海大学硕士学位论文摘要镁合金质轻，具有高比强度、比刚度、减振性、导热性，被公认为当今最有前途的汽车轻量化材料。近年来，许多国家政府和大企业都投入巨资，开展镁合金技术和设备研究。镁合金成形技术中，以铸造为主，其中压力铸造占90％以上，但传统的压铸使合金液以高速的紊流和弥散状态充填压铸型腔，在这种铸造条件下极易产生氧化夹渣和气孔，影响了镁合金铸件质量。低压铸造充型平稳，并在压力下结晶，非常适合镁合金成形，可以生产出优质的镁合金铸件。另外，镁合金低压铸造设备较压铸等设备投资小，所以近年来引起国内外研究者的高度重视。本文对用于实验室的小型镁合金低压铸造设备及其控制技术进行了研制。在分析了镁合金

2、低压铸造工艺特点的基础之上，确定了包括气源系统、气路系统、炉体部分、气控系统和电气控制五大部分的设备整体结构。在分析和研究了低压铸造炉体总体结构的基础上，对炉体的各个组成部分进行了详细的分析与设计。对于设备的气源气路系统，重点从气源部分、执行机构、进气环节、调压环节和排气环节进行了研究设计。针对低压铸造液面加压系统采用模糊算法进行控制，并对系统的模糊控制器进行了详细设计，最终离线计算获得用于存储于程序中的模糊控制表。对设备的控制系统的强电控制环节和弱电控制环节进行了设计、实现。采用可控硅和智能温度调节器对设备加热系统进行温度控制。对以工控机为核心的液面加压控制系统硬件进行了详细设计，并采

3、用面向对象的高级语言Delphi，编制了用于低压铸造液面加压过程的控制软件，实现了信号的采集与模糊算法，保证了液面加压系统的精度和可靠性。此设备通过实验室调试，成功使用表明它设计合理、使用方便，可获取完整的试样铸件。镁合金低压铸造实验设备的研制成功对实验室条件下研究镁合金低压铸造技术具有十分重要的意义。关键词：镁合金；低压铸造；设备主体；控制技术l：海大学硕’1：学位论文ABSTRACTMagnesiumalloyshavecharacteristicsoflight，higllspecificintensity,highspecifictoughness，highdampingandh

4、i曲heatconduction．Nowadaystheywereconsideredasthebrightestlightmaterialsforautomobiles．Atpresent，manycountriesandcorporationsploughintoalotofmoneytoresearchmagnesiumalloystechnologyandnleirequipments．Foundryisthemainmethodtomanufacturemagnesiumalloys．Inthismethods．die—castingaccountforabout90％．But

5、traditionaldie-castingmakemeltfillingmoldcavitywithhigh—speedturbulenceanddispersionstate．Atthiscondition，magnesiumalloyscallproduceoxidationslaginclusionandairholeeasily．Thisconditionwillinfluencethequalityofmagnesiumalloycasting．Low-pressure·-die·-castinghascharacteristicsoffillingcalmlyandsoli

6、difyinginthepressure．Thesecharacteristicsfitmagnesiumformingverywell．WeCallproducehi曲performancemagnesiumalloyscasting．Inaddition，becauseoflowpriceoflow-pressure—die—castingequipmentformagnesium，manyinvestigatorsathomeandabroadpaymuchattentiononitatpresent．Thispaperwillresearchonlow·-pressure-·di

7、e-castingequipmentformagnesiumalloysanditscontroltechnologyforlaboratory．Onthebasisofanalyzingthetechnicscharacteristicsoflow-pressure—die—castingequipmentformagnesiumalloys，wedesignedthewholestructureofequipmentinclud