本文關(guān)鍵詞：智能控制的薄壁鋁合金鑄件真空差壓鑄造工藝與理論，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文 摘 要

近無余量、高精度、高性能、復(fù)雜薄壁有色合金鑄件是21世紀(jì)鑄造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一，在航空航天、國(guó)防、汽車工業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)具有重要的地位和廣闊的應(yīng)用前景，但現(xiàn)有的精密成形工藝尚不能完全滿足質(zhì)量要求高的復(fù)雜薄壁有色合金鑄件的生產(chǎn)要求。本研究針對(duì)復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件的特點(diǎn)，在吸收了真空吸鑄、低壓鑄造、差壓鑄造工藝優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種在真空條件下低壓充型，高壓下結(jié)晶的新型差壓鑄造精密成形工藝——真空差壓鑄造，并探討了真空差壓鑄造工藝和理論，，開發(fā)了具有使用價(jià)值的基于智能控制的真空差壓鑄造設(shè)備，解決了國(guó)防和民用工業(yè)中小批量、鑄件質(zhì)量要求高的復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件精密成形問題。

本研究提出了真空差壓鑄造原理及工藝，其采用真空條件下低壓充型，高壓下結(jié)晶的原理，工藝分為抽真空、充型、升壓、保壓和卸壓五個(gè)階段，充型和結(jié)晶可在不同壓力下進(jìn)行，具有優(yōu)越的充型流體力學(xué)和凝固的力學(xué)條件，解決了一般的反重力鑄造工藝在鑄造復(fù)雜薄壁鑄件方面存在的氣體反壓力和充型等問題，并自行設(shè)計(jì)和研制了一套VCPC-1型真空差壓鑄造設(shè)備，為真空差壓鑄造工藝的理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

本文系統(tǒng)地研究了真空差壓鑄造的智能控制系統(tǒng)，采用MATLAB對(duì)真空差壓鑄造數(shù)字PID控制和模糊控制算法進(jìn)行了仿真分析，在此基礎(chǔ)上，確定了真空差壓鑄造智能控制系統(tǒng)采用模糊控制算法；采用Delphi語言開發(fā)了真空差壓鑄造智能控制的可視化界面，界面以視窗形式彈出，功能齊全，簡(jiǎn)單實(shí)用，具有良好的人－機(jī)對(duì)話功能；采用串行通信技術(shù)，真空差壓鑄造智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)的近程控制和上位機(jī)的遠(yuǎn)程控制。下位機(jī)采用單片機(jī)控制，主要便于在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)工藝過程；上位機(jī)采用PC機(jī)控制，主要用于傳輸、保存和打印數(shù)據(jù)，顯示和再現(xiàn)整個(gè)工藝過程，可以在500m的范圍進(jìn)行控制操作。試驗(yàn)結(jié)果表明，研制的真空差壓鑄造智能控制系統(tǒng)高效可靠，運(yùn)行良好，完全能夠滿足工藝要求。

系統(tǒng)研究了真空差壓鑄造工藝的充型理論，自行研制了一套智能化的電極觸點(diǎn)

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