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差壓鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

畢業(yè)論文有關(guān)的,鑄造專業(yè)

差壓鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望]沙鎮(zhèn)高等 Π+流獲得平穩(wěn)的充型狀態(tài)和最佳的充型速度Υ ,

[

〕。

重要意義

。

%

優(yōu)質(zhì)充型金屬液 ,

%模擬調(diào)節(jié)控制 早期的過程成型控制系統(tǒng)多為手動控制鑄件質(zhì)量難以保 ,

由于靠升液管輸送金屬液避免了外來夾雜物和液面上方 ,+的氣體進人型內(nèi)從而獲得最優(yōu)質(zhì)的充型金屬液Υ ,

〕

。

證

Π

世紀(jì)#年代后陸續(xù)研制了一些液面壓力模擬調(diào)節(jié)器如 ,

%

獲得致密的鑄件 !

α;Ξ型和 7Χ&型差壓鑄造液面加

壓控制系統(tǒng)ΥΤ+

一

β+ Ζ

。

在工業(yè)控 ,

差壓鑄造的補縮壓力是低壓鑄造的 ,

⊥

Ο

倍金屬液在較大 ,

,

制系統(tǒng)中& (控制應(yīng)用最為廣泛其控制規(guī)律為 ,,,,

壓力作用下結(jié)晶和凝固具有極強的補縮能力凝固過程中形成的縮孔易被澆注系統(tǒng)暗冒口內(nèi)的金屬液補縮Ψ同時可通過調(diào) 、

8一

,

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節(jié)真空罩閥力增強鑄型排氣能力大大減少侵人性析出性氣 ,,

、

Ζ,式中Σ為比例增益

,

;

‘

2為積分時間常數(shù);為微分時間常數(shù) 。

8

孔的數(shù)量因此可明顯減少大型復(fù)雜鑄件的縮孔縮松, ,,

一’�！�

/%為控制量

!改善鑄件尺寸精度與表面質(zhì)量%

模擬& ( 瑣穩(wěn)定性差 ,

為偏差控制中實現(xiàn)過程工藝曲線必須設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單可 , 、

,

)

/%

差壓鑄造可使型壁的溝紋或粗糙部位形成密度更大的氣體

靠性高的線性充型信號發(fā)生器此外人工調(diào)節(jié)改變工藝曲線繁 ,〔,

,

,

Ζ

。

薄膜受熱膨脹時產(chǎn)生更大的反壓力阻止金屬液復(fù)制型壁缺 , ,

,

陷Ψ同時可調(diào)節(jié)壓力差以控制金屬液充型時的動能提高充型 , ,

%數(shù)字& (控制隨著計算機技術(shù)及測試手段的飛速發(fā)展數(shù)字& (控制得 ,

能力獲得輪廓清晰的鑄件此外進人型腔的金屬液首先貼緊 ,

,

Ψ

型壁結(jié)殼差壓鑄造的高結(jié)晶凝固壓力不直接作用于砂型型壁 ,

,

以成功應(yīng)用如# ]#Ο 單片機控制系統(tǒng)〔卜 ,

‘〕

和;&#,+單板

故不會引起鑄型的變形或使鑄件表面機械粘砂〔卜 Ο%加快凝固速度

‘

〕

。

機控制系統(tǒng)郎 ,

〕

。

為方便計算機實現(xiàn)將 〕Ζ Π

,

+%

式離散化為差分方

程可得數(shù)字& (位置型控制算式Υ 8

壓力下結(jié)晶可減少凝固時間的變質(zhì)衰退現(xiàn)象晶粒也有所細(xì)化 , 。

_一Ο _相應(yīng)減少凝固期 ,

Χ.%

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、

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、

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%

氣體元素合金化 ,

‘〔%爭一一

,〕

高壓下能提高氣體在金屬液中的溶解度故可往一些合金 如鋼%中溶人Α Ζ,

式中

Ζ

;

為采樣周期 Ζ

。

提高合金強度和耐磨

性能 ,

。

將 式改造為增量型控制算式有利于計算機節(jié)約內(nèi)存空%間及程序?qū)崿F(xiàn)哪〕 乙 8 ,

由于上述原因與低壓鑄造相比差壓鑄造的鑄件材料的抗拉強度可提高 _⊥Ο腸延伸率可提高Ο _⊥Ο _鑄件內(nèi) ,

,

%ε

.

8

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部縮松縮孔很少內(nèi)部組織致密 ,

、

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表

給出了差壓鑄造與真 ⊥一八甲 ’

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! 空低壓鑄造及傳統(tǒng)重力鑄造的比較Υ

[一‘〕。

Ζ

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一下刀比例增Κ 。

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,

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刁

常

表, 比較項目

幾種鑄造方法的比較

為微分系數(shù)平穩(wěn)很少

重力鑄造 不平穩(wěn)

壓垂Ω真空低壓鑄Ω差褥盜 平穩(wěn)

為了克服當(dāng)偏差較大及系統(tǒng)有慣性和滯后時往往產(chǎn)生較大 超調(diào)及長時間波動的缺點可采用積分分離算法口 , ,

充型平穩(wěn)程度氣孔氣體的有害影響熱裂可能性 充型能力出品率

司

Ζ

有

無極少 有 最強

較少很少 強

8

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一般

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大低

致密度 晶粒凝固速度 1 重力鑄造 。

高一般 大慢 Π

高高小

%智能控制由于氣體泄漏型腔截面變化柑渦內(nèi)液面下降金屬液及 、

、

鑄型材料閥門滯后等因素的影響差壓鑄造系統(tǒng)是一個時變 性非線性時滯性的復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 、、

、

,

較慢 +

快 ⊥ Π

,

,

為 %

基于數(shù)學(xué)模型的常規(guī)控制自適應(yīng)性差 、

Π

智能控制的基本特點是 ,

臺 重力

%鑄造為+

不依賴或少依賴被控對象的數(shù)學(xué)模型而主要利用人的操作經(jīng)

差壓鑄造過程控制系統(tǒng)的發(fā)展 生產(chǎn)大型復(fù)雜薄壁鑄件時充型壓力充型速度升壓速度 , 、、、

驗知識和推理能力以及控制系統(tǒng)的性能和狀態(tài)的有關(guān)信息進 行控制操作卿〕模糊控制已在差壓鑄造上得到較成功的應(yīng)用 。

,

具有響應(yīng)快超調(diào)小和魯棒性強等特點 ,

、

。

但常規(guī)模糊控制精度 。

保壓時間等工藝參數(shù)對鑄件質(zhì)量有

很大影響

。

成型過程中來自 , ,

低不具有自適應(yīng)性而且常常會出現(xiàn)零點極限環(huán)振蕩現(xiàn)象 ,

,

自

內(nèi)部和外部的各種干擾將影響這些關(guān)鍵參數(shù)的控制精度因此

適應(yīng)控制是傳統(tǒng)控制發(fā)展的高級階段主要用于解決那些傳統(tǒng)方法難以解決的控制對象參數(shù)在大范圍變化的問題 。

具有強調(diào)節(jié)能力和自動補償能力的成型過程控制系統(tǒng)就成為提

將自適應(yīng) ,

高鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素是差壓鑄造不可或缺的重要組成部分 ,

。

控制思想與模糊控制相結(jié)合得到的參數(shù)自調(diào)整模糊控制表現(xiàn) 出更強的魯棒性和更好的跟蹤性能 。

將計算機應(yīng)用于控制系統(tǒng)充分發(fā)揮其易于實現(xiàn)自動控制及操作方便的優(yōu)點Υ# 〕 ,

,

圖 為參數(shù)自調(diào)整模糊控

對提高調(diào)壓系統(tǒng)控制性能和鑄件質(zhì)量都具有

制框圖

〔‘〕

。

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