專(zhuān)利名稱(chēng)：基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓鑄機(jī)，特別是基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置及方法。
背景技術(shù)：
壓鑄機(jī)的增壓過(guò)程是保證鑄件獲得致密的組織結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械性能的關(guān)鍵過(guò)程，如果增壓時(shí)間過(guò)晚金屬液完全凝固或增壓壓カ不夠，增壓過(guò)程將失去作用；而如果金屬尚未凝固就快速形成過(guò)大的增壓壓力，有可能導(dǎo)致液壓沖擊增大脹型力，形成鎖模力不足而產(chǎn)生脹型或飛邊現(xiàn)象，從而減弱增壓效果，現(xiàn)有壓鑄機(jī)的增壓壓力控制由增壓蓄能器回路和增壓缸來(lái)完成，增壓壓カ控制系統(tǒng)一般由電液比例流量控制閥、壓カ傳感器和控制器構(gòu)成，在控制過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)比例電磁鐵的電流大小改變流量控制閥的開(kāi)度，控制流量大小從而及時(shí)調(diào)節(jié)增壓壓力，由于在實(shí)際工作過(guò)程中，由于負(fù)載、油溫、供油壓カ波動(dòng)等會(huì)對(duì)增壓過(guò)程產(chǎn)生干擾，因此如何在線動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)流量控制閥的開(kāi)度，提高增壓效果是本專(zhuān)利解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠在線控制壓鑄機(jī)的增壓過(guò)程，使其壓カ在需要壓カ曲線范圍內(nèi)波動(dòng)，可有效保證鑄件獲得緊密的組織結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械性能，同時(shí)能滿足復(fù)雜形狀壓鑄件的成型，從而顯著提高壓鑄的成品率的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置及方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，包括壓射缸、增壓缸、插裝流量閥、壓射器控制器和伺服電機(jī)，所述壓射器控制器通過(guò)插裝流量閥控制增壓缸的增壓壓力，在壓射缸內(nèi)設(shè)有檢測(cè)壓カ信號(hào)的壓カ傳感器，所述壓カ傳感器與壓射器控制器的輸入端連接，在壓射缸上裝有光柵尺，所述光柵尺與壓射器控制器連接，所述插裝流量閥與增壓缸連接，所述壓射器控制器與伺服電機(jī)電連接，所述伺服電機(jī)與插裝流量閥傳動(dòng)連接。所述插裝流量閥包括蓋板、頂桿、閥芯和墊塊，所述插裝流量閥通過(guò)頂桿與增壓缸連接，在伺服電機(jī)上設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿，且所述伺服電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿與頂桿連接，所述閥芯套于頂桿外，且閥芯ー側(cè)設(shè)有閥套，所述蓋板與頂桿之間通過(guò)墊塊固定連接。所述伺服電機(jī)安裝在蓋板上。在壓射缸上設(shè)有座板，在座板上設(shè)有支板，所述光柵尺安裝在支板上。所述壓射器控制器包括比較環(huán)節(jié)単元、D/A轉(zhuǎn)換單元和伺服控制器単元，所述比較環(huán)節(jié)單元的輸入端同時(shí)與壓力傳感器和光柵尺連接，所述比較環(huán)節(jié)單元的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元的輸出端與伺服控制器單元連接，伺服控制器單元與伺服電機(jī)電連接。一種基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟(a)通過(guò)光柵尺檢測(cè)壓射缸壓射完成后的壓射沖頭的位移信號(hào)從而給增壓缸啟動(dòng)提供位置信號(hào)，并結(jié)合通過(guò)壓カ傳感器檢測(cè)壓射缸壓カ信號(hào)從而獲得每ー時(shí)刻壓射沖頭距離、速度及增壓壓力三條曲線，并結(jié)合每次產(chǎn)品的成品狀態(tài)得出良品的增壓曲線；(b)以計(jì)算得到的增壓曲線為依據(jù)，當(dāng)加工過(guò)程中如果壓カ測(cè)量值超過(guò)此增壓曲線正負(fù)偏差5%就進(jìn)行在線調(diào)節(jié)此時(shí)通過(guò)光柵尺檢測(cè)壓射缸壓射完成后的壓射沖頭的位移信號(hào)以及結(jié)合壓カ傳感器給出的壓カ信號(hào)同時(shí)傳輸給壓射器控制器，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理變化后傳輸給伺服控制器単元，伺服控制器單元發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并由壓カ傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，伺服電機(jī)就可直接驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿推動(dòng)頂桿實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)插裝流量閥的開(kāi)度大小，從而供給增壓缸符合實(shí)時(shí)增壓要求的液壓動(dòng)カ油；通過(guò)由光柵尺提供的位移信號(hào)和壓カ傳感器給出的壓カ信號(hào)同時(shí)控制增壓?jiǎn)?dòng)，插裝流量閥的開(kāi)度是通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)增壓?jiǎn)?dòng)、增壓壓カ更加靈活可調(diào)，并且在多次運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)實(shí)時(shí)的變化情況，在下一次的開(kāi)啟過(guò)程中自動(dòng)調(diào)節(jié)閥ロ開(kāi)度大小并可根據(jù)增壓曲線在誤差范圍內(nèi)波動(dòng)，可有效消除鑄件內(nèi)部的縮孔和氣孔，提高致密性，減少鑄件外部的欠鑄、冷隔及輪廓不清晰等質(zhì)量問(wèn)題，降低廢品率。本發(fā)明得到的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置及方法，能夠在線控制壓鑄機(jī)的增壓過(guò)程，使其壓カ在需要壓カ曲線范圍內(nèi)波動(dòng)，可有效保證鑄件獲得緊密的組織結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械性能，同時(shí)能滿足復(fù)雜形狀壓鑄件的成型，從而顯著提高壓鑄的成品率。


圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的局部放大圖；圖4是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)原理圖；圖5是實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中壓カ傳感器1、增壓缸2、插裝流量閥3、壓射器控制器4、伺服電機(jī)5、光柵尺6、比較環(huán)節(jié)單元7、D/A轉(zhuǎn)換單元8、伺服控制器單元9、蓋板10、頂桿11、閥芯12、墊塊13、閥套14、調(diào)節(jié)螺桿15、壓射缸16、座板17、支板18。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。實(shí)施例1 :如圖1所示，本發(fā)明提供的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，包括壓射缸16、增壓缸2、插裝流量閥3、壓射器控制器4和伺服電機(jī)5，所述壓射器控制器4通過(guò)插裝流量閥3控制增壓缸2的增壓壓力，在壓射缸16內(nèi)設(shè)有檢測(cè)壓カ信號(hào)的壓カ傳感器I，所述壓カ傳感器I與壓射器控制器4的輸入端連接，在壓射缸16上裝有光柵尺6，所述光柵尺6與壓射器控制器4連接，所述插裝流量閥3與增壓缸2連接，所述壓射器控制器4與伺服電機(jī)5電連接，所述伺服電機(jī)5與插裝流量閥3傳動(dòng)連接。實(shí)施例2 如圖2、如圖3所示，本實(shí)施例的大致結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1 一致，不同的是所述插裝流量閥3包括蓋板10、頂桿11、閥芯12和墊塊13，所述插裝流量閥3通過(guò)頂桿I與增壓缸2連接，在伺服電機(jī)5上設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿15，且所述伺服電機(jī)5通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿15與頂桿11連接，所述閥芯12套于頂桿11タト，且閥芯12 —側(cè)設(shè)有閥套14，所述蓋板10與頂桿11之間通過(guò)墊塊13固定連接；所述伺服電機(jī)5安裝在蓋板10上；實(shí)施例3 如圖4所示，本實(shí)施例的大致結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2 —致，不同的是在壓射缸16上設(shè)有座板17，在座板17上設(shè)有支板18，所述光柵尺6安裝在支板18上。實(shí)施例4 如圖5所示，本實(shí)施例的大致結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2—致，不同的是在本實(shí)施例中作為優(yōu)選方案設(shè)計(jì)，所述壓射器控制器4包括比較環(huán)節(jié)単元7、D/A轉(zhuǎn)換單元8和伺服控制器単元9，所述比較環(huán)節(jié)單元7的輸入端同時(shí)與壓力傳感器I和光柵尺6連接，所述比較環(huán)節(jié)單元7的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元8的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元8的輸出端與伺服控制器單元9連接，伺服控制器単元9與伺服電機(jī)5電連接。在實(shí)際工作中，壓鑄機(jī)16在壓射完成之后，合金液已經(jīng)充滿模具型腔，而壓射頭必須立即用較大的壓力推擠模具型腔內(nèi)尚未凝固的金屬液，使己成型的鑄件內(nèi)部組織更致密，這就是增壓過(guò)程，增壓壓力的大小由公式(I)確定。
權(quán)利要求
1.一種基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是包括壓射缸(16)、增壓缸(2)、插裝流量閥(3)、壓射器控制器(4)和伺服電機(jī)(5)，所述壓射器控制器(4)通過(guò)插裝流量閥(3)控制增壓缸(2)的增壓壓力，在壓射缸(16)內(nèi)設(shè)有檢測(cè)壓力信號(hào)的壓力傳感器(1)，所述壓力傳感器(I)與壓射器控制器(4)的輸入端連接，在壓射缸(16)上裝有光柵尺(6)，所述光柵尺(6)與壓射器控制器(4)連接，所述插裝流量閥(3)與增壓缸(2)連接，所述壓射器控制器(4)與伺服電機(jī)(5)電連接，所述伺服電機(jī)(5)與插裝流量閥(3)傳動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述插裝流量閥⑶包括蓋板(10)、頂桿(11)、閥芯(12)和墊塊(13)，所述插裝流量閥(3)通過(guò)頂桿(11)與增壓缸⑵連接，在伺服電機(jī)(5)上設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿(15)，且所述伺服電機(jī)(5)通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿(15)與頂桿(11)連接，所述閥芯(12)套于頂桿(11)外，且閥芯(12) —側(cè)設(shè)有閥套(14)，所述蓋板(10)與頂桿(11)之間通過(guò)墊塊(13)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述伺服電機(jī)(5)安裝在蓋板(10)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是在壓射缸(16)上設(shè)有座板(17)，在座板(17)上設(shè)有支板(18)，所述光柵尺(6)安裝在支板(18)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述壓射器控制器(4)包括比較環(huán)節(jié)單元(7)、D/A轉(zhuǎn)換單元(8)和伺服控制器單元(9)，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸入端同時(shí)與壓力傳感器(I)和光柵尺(6)連接，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元⑶的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元⑶的輸出端與伺服控制器單元(9)連接，伺服控制器單元(9)與伺服電機(jī)(5)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述壓射器控制器(4)包括比較環(huán)節(jié)單元(7)、D/A轉(zhuǎn)換單元(8)和伺服控制器單元(9)，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸入端同時(shí)與壓力傳感器(I)和光柵尺(6)連接，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元(8)的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元(8)的輸出端與伺服控制器單元(9)連接，伺服控制器單元(9)與伺服電機(jī)(5)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述壓射器控制器(4)包括比較環(huán)節(jié)單元(7)、D/A轉(zhuǎn)換單元(8)和伺服控制器單元(9)，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸入端同時(shí)與壓力傳感器(I)和光柵尺(6)連接，所述比較環(huán)節(jié)單元(7)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元(8)的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元(8)的輸出端與伺服控制器單元(9)連接，伺服控制器單元(9)與伺服電機(jī)(5)電連接。
8.一種基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)方法，其特征是包括以下步驟 (a)通過(guò)光柵尺(6)檢測(cè)壓射缸(16)壓射完成后的壓射沖頭的位移信號(hào)從而給增壓缸(2)啟動(dòng)提供位置信號(hào)，并結(jié)合通過(guò)壓力傳感器(I)檢測(cè)壓射缸(16)壓力信號(hào)從而獲得每一時(shí)刻壓射沖頭距離、速度及增壓壓力三條曲線，并結(jié)合每次產(chǎn)品的成品狀態(tài)得出良品的增壓曲線；(b)以計(jì)算得到的增壓曲線為依據(jù)，當(dāng)加工過(guò)程中如果壓力測(cè)量值超過(guò)此增壓曲線正負(fù)偏差5%就進(jìn)行在線調(diào)節(jié)此時(shí)通過(guò)光柵尺(6)檢測(cè)壓射缸(16)壓射完成后的壓射沖頭的位移信號(hào)以及結(jié)合壓力傳感器(I)給出的壓力信號(hào)同時(shí)傳輸給壓射器控制器(4)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理變化后傳輸給伺服控制器單元(9)，伺服控制器單元(9)發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)(5) 運(yùn)轉(zhuǎn)，并由壓力傳感器(I)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，伺服電機(jī)(5)就可直接驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿(15)推動(dòng)頂桿(15)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)插裝流量閥(3)的開(kāi)度大小，從而供給增壓缸(2)符合實(shí)時(shí)增壓要求的液壓動(dòng)力油。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于壓鑄機(jī)在線控制的增壓調(diào)節(jié)裝置及方法，包括壓射缸、增壓缸、插裝流量閥、壓射器控制器和伺服電機(jī)，所述壓射器控制器通過(guò)插裝流量閥控制增壓缸的增壓壓力，在壓射缸內(nèi)設(shè)有檢測(cè)壓力信號(hào)的壓力傳感器，所述壓力傳感器與壓射器控制器的輸入端連接，在壓射缸上裝有光柵尺，所述光柵尺與壓射器控制器連接，所述插裝流量閥與增壓缸連接，所述壓射器控制器與伺服電機(jī)電連接，所述伺服電機(jī)與插裝流量閥傳動(dòng)連接；本發(fā)明能夠在線控制壓鑄機(jī)的增壓過(guò)程，使其壓力在需要壓力曲線范圍內(nèi)波動(dòng)，可有效保證鑄件獲得緊密的組織結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械性能，同時(shí)能滿足復(fù)雜形狀壓鑄件的成型，從而顯著提高壓鑄的成品率。
文檔編號(hào)B22D17/32GK103008608SQ20121059408
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者李忠明, 朱旭霞, 楊超珍, 姜菊芳 申請(qǐng)人:寧波思進(jìn)機(jī)械股份有限公司