压铸生产中的新技术【转发】

2017-07-31 by:CAE仿真在线来源:互联网

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一、实时监控与反馈技术的应用

在铸造过程中,有很多直接或间接地影响铸件质量的因素。在以往的生产中,大多数是凭经验进行操作生产,很多因素不能得到有效控制,因此,质量的波动很大,可靠性、一致性不能得到保障。

在压铸生产中,因其生产效率高,一旦失控,往往会出现成批产品报废的质量事故,为了解决这一矛盾,目前,国外的压铸机生产厂商已陆续推出实时监控系统的设备。

实时监控系统,其功能在于:按工艺要求预先设置相应的参数。在生产过程中,通过压力传感器、位移传感器分别检测相应的冲头速度和油缸内压力参数,经计算机分析、比较、处理,一旦发现机器运动过程中的参数与原先设定的参数不符或有差异时,就会立即发出警报,一方面提醒操作者检查此状态下的产品是否合格,另一方面要求相关人员检查模具情况和设备状况,使其恢复到原定最佳状态。

1、基本型实时监控系统

分固定型和移动型。该系统比较简单,只是将有关压力传感器、位移传感器等与机器相连,在生产过程中,只对实际的运行参数与设定值是否相符做出判断,一旦情况有异常,系统计算机立即报警,操作人员立即将情况通知工艺技术人员及其它有关人员进行现场处理。

2、改进型实时监控系统

该系统与设备在制造时就联为一体,提高了监测精度,同时,在情况发生异常后,电脑一方面报警,提醒操作人员检查此产品是否为废品,另一方面它会自动在机器系统中作一些数据调整,保证在下一次压铸时的参数符合原定设定值。

3、提高型实时监控与反馈系统

该系统在改进型的基础上,增加了伺服电机、时间比例阀等,其功能更全、更复杂。系统在生产过程中,电脑监测冲头运动参数和压力参数是否与设定值相符,如果发生不符合设定值时,机器立即启动伺服电机,打开比例阀,控制油缸中的油的流量,使其冲头运动速度和压射系统油缸中的压力始终保持在设定值范围内。

通过使用实时控制系统,可以保证压铸工艺的稳定性,提高产品的合格率。

二、真空压铸技术的应用

真空压铸的原理比较简单,但是应用时难度较大,曾在上世纪60年代就采用过真空压铸的方法来生产航空叶轮,当时该系统仅用一个与真空系统相连的大罩子将模具罩住,在压铸生产时启动该系统,由于当时的各方面条件有限,无法将整个系统全部密封起来,因此,这种结构不是真正意义上的真空压铸。

随着模具技术的不断发展,上世纪后叶,通过在模具上开设齿形集渣包,将所有排气槽都连接到齿形集渣包,再将齿形集渣包与真空系统相连接。在压铸过程中,当冲头运动越过压室的浇料口时,启动真空系统,当冲头运动停止后10-15秒时关闭真空系统。此真空系统要求模具表面光滑,动模、静模之间密封性能良好,能取得较好的真空效果,减低产品的内部气孔。

另外,有些压铸机公司推出了真空阀的真空压铸系统,它的原理在于模具开设较深排气通道,并与齿形集渣包相连,齿形集渣包再与带有油缸的真空阀相连。当铝水充填满排气槽后,将活塞顶回,活塞正好将与真空系统相连的通道封闭,关闭阀门。在开模取出铸件后,活塞又返回到原来的位置。此类真空系统,设置简单,只要求当冲头通过压室浇料口的时候,机器启动真空泵,但是,对模具制造和维护水平要求很高,特别是与真空阀相连的模具部位,相互配合的精度要求很高。根据实际使用情况,此真空系统所达到的真空度也最高,效果最好,保证可靠。

另外,有的企业还采用了一套真空系统与多台压铸机相连的真空压铸方式,此系统能满足一般的真空压铸要求,当多台机器同时使用时,其真空度就不一定能得到保证。

三、模温调节器的应用

模具温度在生产过程中对产品的质量、生产效率具有重大影响,模温不均匀或不适当,都会导致铸件尺寸不稳定、铸件顶出困难、易变形,产生热压力、粘模、表面冷隔等缺陷。

对于铝合金压铸,模具表面温度以150-250℃为宜,为了使模具达到该段温度,多数压铸厂采用瓦斯喷枪加热型腔、或采用金属液低速充填型腔的方法来提高模具的温度,由于这两种方法都会导致型腔表面温度上升过快,而型块内部温度较低,因此产生了相应的内应力,模具容易产生微裂纹,既影响产品的外观质量,又降低了模具的使用寿命。

目前,国内外著名压铸厂家在使用高精度模具生产高品质的铸件时,采用模温调节器,通过对导热油加热的方法,提高模具温度。当导热油不断流过模具内管道时,使模具的温度总体均匀地提高到适宜的温度,由于导热油还可以像水一样进行冷却,当模温超过设定值时,导热油开始起冷却作用,从而使模具温度能保持在一定的范围内。通过采用模温调节器,可以保持模具温度的均匀性,提高产品表面质量和模具使用寿命。

通过应用实时监控与反馈技术、真空压铸技术、模温调节器等新技术,可以生产表面质量要求高、致密性好的压铸件,同时,延长模具使用寿命,提高生产效率,在实际生产中具有较高的使用价值。

(文章:中国压铸模具网,2017-06-23,由华南理工大学研究生吴晟霖供稿)

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