中国低压铸造装备技术的发展与展望(续).pdf

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1、Review专题综述中国低压铸造装备技术的发展与展望(续)康敬乐1，丁苏沛1，孙剑飞2，毕维生2，张虎3，郝启堂4，章旭霞5，李建平6(1．济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250306；2．哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001；3．北京航空航天大学，北京100191；4．西北工业大学，陕西西安710072；5．万丰科技开发股份有限公司，浙江绍兴312500；6．天水华荣铸造机械有限公司，甘肃天水741000)摘要：全面、客观地叙述了新中国低压铸造装备技术的发展历程及其现状，对未来低压铸造新技术的应

2、用进行了展望。认为工业机器人、电磁泵铸造技术、人工智能和互联网技术等的综合应用，将成为中国低压铸造产业中，实施“中国制造2025”战略的主旋律。关键词：低压铸造；液面加压；保温炉；差压铸造；镁合金铸造；消失模铸造；工业机器人中图分类号：TG249．2；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2016)05—0001—11DOI：10．3969／j．issn．1006-9658．2016．05．001(2国内低压铸造的发展历程(续上期))21世纪初，随着计算机应用技术的迅速发展，尤其是不断地引进国外高水平

3、的低压铸造机，以此为借鉴，使得国内低压铸造液面加压控制系统的性能进一步提高，主要表现在实时显示和控制精度及可靠性大幅度提升。2001年广丰汽车摩托车铝铸件有限公司，将原有的从德国引进的低压铸造机液面加压系统进行了改进，原低压铸造机在使用过程中，由于诸多因素致使模拟比例调节气阀损坏率高，使用寿命极短，严重制约了铸造生产能力的达成。这是由于采用模拟比例调节闭环控制时，比例放大板处于较长时间的大电流输出状态下运行，工作过程的频繁动作、电气元件老化及温度漂移等，使得控制系统难以在理想状态下运行，高故障率由此产生。故此

4、，该公司采用PLC数字控制技术，PWM功能保证了输出电流的线性调节，由CPU224内置的PID实现比例调节，具有优越的环境适应性和性价比，完全可以替代各类进口低压铸造机压力控制系统【371。2002年北京航空航天大学张虎教授率领的课题组研发成功了BH一1型低压铸造压力控制系统，收稿I=1期：2016—04—1l稿件编号：1604—1330作者简介：康敬乐(1960一)，男．教授级高级T程师，主要从事铝合金铸造装备技术的研发与应用的工作．中国铸造装备与技术5／2016oFMT用于中信戴卡轮毂制造有限公司改造原有

5、的1995年以前进口的低压铸造机。该系统主要创新点是：①以自主开发的数字组合阀为核心的工业计算机控制系统，采用了灵敏的压力传感器和软件式PID控制器；②该系统具有较高的控制精度和较短的响应时间，升压阶段压力偏差值≤5X104MPa，时间滞后≤30ms，保压阶段压力偏差值≤3X104MPa。确保铝液平稳充型，使实际升压曲线真实地重现设定的升压曲线；③该系统具有较高的压力自动补偿能力，使得保温炉内的压力可以根据设定的曲线精确、重复再现，而不受气压波动和金属液位变动的影响；④该系统具有较宽的工艺适用范围，可根据工艺

6、需要自由设定8段以上的压力曲线，以800埏熔池保温炉为例，最大加压速率可达100X10‘4MPa／s；⑤该系统具有良好的人机对话功能，可以方便的输人各类工艺参数，在T控机屏幕上实时显示铸造过程的设定压力曲线和实际控制的压力曲线，并进行叠加比较；⑥该系统具有数据保存及调用功能，每次铸造过程的设定压力曲线和实际控制曲线及铸件编号、各段铸造时间均可以数据文件的形式自动保存，并可直接通过打印机输出或传输到其它计算机进行分析；⑦具有模具冷却控制功能，满足了自主工艺优化需求。对每路冷却通道均提供了“ON”、“OFF”、“

7、AUTO”i种工作方式，可按时间控制和温度控制两种模式进行模具冷却；⑧原系统改造后明显降低了铸造废品率，提高了生产率，减专题综述Review少了铸件的飞边、毛刺的产生，从而减少了原材料t肖耗[381(见图11)。图11低压铸造控制系统(2003年)2003年2月，北京航空航天大学张虎教授率领的课题组率先研发成功了全数字控制的现代低压铸造控制系统并迅速获得应用。整套控制系统包括动力控制、机器运行控制、液面压力控制和铸型温度(冷却)控制、保温炉炉温和铝液温度的控制。采用分级控制方式，由工业计算机完成液面压力控制和

8、铸型温度(冷却)控制；由智能仪表完成保温炉炉温的控制和铝液温度的监控；由PLC负责控制低压铸造过程的顺序运行，协调机器的全部动作并为机器的顺利运行提供安全保障。该系统首先用于进口低压铸造机的升级改造。2003年以来，已有160余台套系统用于进口低压铸造机的升级改造，如原产于意大利的CIVARDI、LPM低压铸造机，德国的KURTZ、GIMA低压铸造机，英国的PLUME低压铸造机，丹麦的RIMATIC