壓鑄生產(chǎn)中的新技術(shù)應(yīng)用

關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋、真空壓鑄、模溫調(diào)節(jié)器、應(yīng)用 

   鑄造作為一門古老的加工方法，在其注入新的技術(shù)之后，已演變成多種加工工藝，壓鑄就是其中之一，隨著當(dāng)代科技的進(jìn)步與發(fā)展，壓鑄工藝也不斷地應(yīng)用新的技術(shù)，來生產(chǎn)高品質(zhì)的優(yōu)良鑄件，尤其是耐高壓的壓鑄件。 

一．實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋技術(shù)的應(yīng)用 

   在鑄造過程中有很多直接或間接地影響鑄件質(zhì)量的因素，在以往的生產(chǎn)中，大多數(shù)是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作生產(chǎn)，很多因素不能得到有效控制，因此，質(zhì)量的波動(dòng)很大，可靠性、一致性不能得到保障。在壓鑄生產(chǎn)中因其生產(chǎn)效率高，一旦失控往往會出現(xiàn)成批產(chǎn)品報(bào)廢的質(zhì)量事故，為了解決這一矛盾，目前國外的壓鑄機(jī)生產(chǎn)廠商已陸續(xù)推出實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，其功能在于：按工藝要求預(yù)先設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，在生產(chǎn)過程中，通過壓力傳感器、位移傳感器分別檢測相應(yīng)的沖頭速度和油缸內(nèi)壓力參數(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、比較、處理，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)動(dòng)過程中的參數(shù)與原先設(shè)定的參數(shù)不符或有差異時(shí)，就會立即發(fā)出警報(bào)，一方面提醒操作者檢查此狀態(tài)下的產(chǎn)品是否合格，另一方面要求相關(guān)人員檢查模具情況和設(shè)備狀況，使其恢復(fù)到原定最佳狀態(tài)。

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)有三種類型 

   第一種是基本型實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)：分固定型和移動(dòng)型。該系統(tǒng)比較簡單，只是將有關(guān)壓力傳感器、位移傳感器等與機(jī)器相連，在生產(chǎn)過程中，只對實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)與設(shè)定值是否相符做出判斷，一旦情況有異常，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)立即報(bào)警，操作人員立即將情況通知工藝技術(shù)人員及其它有關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場處理。 

   第二種是改進(jìn)型實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)：該系統(tǒng)與設(shè)備在制造時(shí)就聯(lián)為一體，提高了監(jiān)測精度，同時(shí)，在情況發(fā)生異常后，電腦一方面報(bào)警，提醒操作人員檢查此產(chǎn)品是否為廢品，另一方面它會自動(dòng)在機(jī)器系統(tǒng)中作一些數(shù)據(jù)調(diào)整，保證在下一次壓鑄時(shí)的參數(shù)符合原定設(shè)定值。 

   第三種是提高型實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋系統(tǒng)：該系統(tǒng)在改進(jìn)型的基礎(chǔ)上，增加了伺服電機(jī)、時(shí)間比例閥等，其功能更全、更復(fù)雜，系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，電腦監(jiān)測沖頭運(yùn)動(dòng)參數(shù)和壓力參數(shù)是否與設(shè)定值相符，如果發(fā)生不符合設(shè)定值時(shí)，機(jī)器立即啟動(dòng)伺服電機(jī)，打開比例閥，控制油缸中的油的流量，使其沖頭運(yùn)動(dòng)速度和壓射系統(tǒng)油缸中的壓力始終保持在設(shè)定值范圍內(nèi)。 

通過使用實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)可以保證壓鑄工藝的穩(wěn)定性、提高產(chǎn)品的合格率。 

二．真空壓鑄技術(shù)的應(yīng)用 

   真空壓鑄的原理比較簡單，但是應(yīng)用時(shí)難度較大，曾在上世紀(jì)60年代就采用過真空壓鑄的方法來生產(chǎn)航空葉輪，當(dāng)時(shí)該系統(tǒng)僅用一個(gè)與真空系統(tǒng)相連的大罩子將模具罩住，在壓鑄生產(chǎn)時(shí)啟動(dòng)該系統(tǒng)，由于當(dāng)時(shí)的各方面條件有限，無法將整個(gè)系統(tǒng)全部密封起來，因此，這種結(jié)構(gòu)不是真正意義上的真空壓鑄。隨著模具技術(shù)的不斷發(fā)展，上世紀(jì)后葉，通過在模具上開設(shè)齒形集渣包，將所有排氣槽都連接到齒形集渣包，再將齒形集渣包與真空系統(tǒng)相連接。在壓鑄過程中，當(dāng)沖頭運(yùn)動(dòng)越過壓室的澆料口時(shí)，啟動(dòng)真空系統(tǒng)，當(dāng)沖頭運(yùn)動(dòng)停止后10～15秒時(shí)關(guān)閉真空系統(tǒng)。此真空系統(tǒng)要求模具表面光滑，動(dòng)模、靜模之間密封性能良好，能取得較好的真空效果，減低產(chǎn)品的內(nèi)部氣孔。 

   另外，有些壓鑄機(jī)公司推出了真空閥的真空壓鑄系統(tǒng)，它的原理在于模具開設(shè)較深排氣通道并與齒形集渣包相連，齒形集渣包再與帶有油缸的真空閥相連，其結(jié)構(gòu)示意如圖二所示： 

   當(dāng)鋁水充填滿排氣槽后，將活塞頂回，活塞正好將與真空系統(tǒng)相連的通道封閉，關(guān)閉閥門。在開模取出鑄件后，活塞又返回到原來的位置。 

   此類真空系統(tǒng)，設(shè)置簡單，只要求當(dāng)沖頭通過壓室澆料口的時(shí)候，機(jī)器啟動(dòng)真空泵，但是，對模具制造和維護(hù)水平要求很高，特別是與真空閥相連的模具部位，相互配合的精度要求很高。根據(jù)實(shí)際使用情況，此真空系統(tǒng)所達(dá)到的真空度也最高，效果最好，保證可靠。 

   另外有的企業(yè)還采用了一套真空系統(tǒng)，與多臺壓鑄機(jī)相連的真空壓鑄方式。此系統(tǒng)能滿足一般的真空壓鑄要求，當(dāng)多臺機(jī)器同時(shí)使用時(shí)，其真空度就不一定能得到保證。 

三．模溫調(diào)節(jié)器的應(yīng)用 

   模具溫度在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率具有重大影響，模溫不平均或不適當(dāng)都會導(dǎo)致鑄件尺寸不穩(wěn)定、鑄件頂出困難易變形，產(chǎn)生熱壓力、粘模、表面冷隔等缺陷。 

   對于鋁合金壓鑄，模具表面溫度以150～250℃為宜，為了使模具達(dá)到該段溫度，多數(shù)壓鑄廠采用瓦斯噴槍加熱型腔或采用金屬液低速充填型腔的方法來提高模具的溫度，由于這兩種方法都會導(dǎo)致型腔表面溫度上升過快，而型塊內(nèi)部溫度較低，因此產(chǎn)生了相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力，模具容易產(chǎn)生微裂紋，既影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，又降低了模具的使用壽命。目前，國內(nèi)外著名壓鑄廠家在使用高精度模具生產(chǎn)高品質(zhì)的鑄件時(shí)，采用模溫調(diào)節(jié)器，通過對導(dǎo)熱油加熱的方法，提高模具溫度。當(dāng)導(dǎo)熱油不斷流過模具內(nèi)管道時(shí)，使模具的溫度總體均勻地提高到適宜的溫度，由于導(dǎo)熱油還可以像水一樣進(jìn)行冷卻，當(dāng)模溫超過設(shè)定值時(shí)，導(dǎo)熱油開始起冷卻作用，從而使模具溫度能保持一定的范圍內(nèi)，通過采用模溫調(diào)節(jié)器，可以保持模具溫度的均勻性，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量和模具使用壽命。 

四．結(jié)論 

   通過應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋技術(shù)、真空壓鑄技術(shù)、模溫調(diào)節(jié)器等新技術(shù)，可以生產(chǎn)表面質(zhì)量要求高、致密性好的壓鑄件，同時(shí)延長模具使用壽命，提高生產(chǎn)效率，在實(shí)際生產(chǎn)中具有較高的使用價(jià)值。