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压铸机实时控制系统

发布日期:2023.10.07浏览次数:

一、背景、用途和特点
1、项目意义和必要性:
 
<1>、闭环控制使充型速度的再现变为可能,并可自动补偿外界干扰防止缺陷,使产品质量稳定可靠,提高成型工艺性能。
 
<2>、特别是近年来合金铸件的需求增大,铝合金、镁合金等产品的铸造通过闭环控制提高了过程的稳定性和重复性。
 
2、实时闭环控制的定义:
 
<1>、实时性保证高相应和重复性:可在精确的时间内,完成压射参数的测量、计算及控制修正。
 
<2>、 闭环控制增强工艺能力和稳定性:可对压射过程进行多级编程,当实际参数与设定值存在偏差时,通过对控制量进行自动修正,将误差控制在预定范围内。
 
   3、实时控制技术指标:
 
<1>、轴控器的控制循环时间为1ms
 
<2>、压射位置测量精度0.1mm
 
<3>、压射速度测量精度0.1m/s
 
<4>、压射压力测量精度0.15bar
 
<5>、油阀响应时间15ms
 
<6>、慢速转快速的加速时间≤20ms
 
          方法:测量慢速至快速转换时,从设定增幅的10%增加到90%  所需要的时间
 
<7>、慢速转快速的位置重复精度:3mm
 
          方法:测量慢速至快速转换起点的实际位置相对于设定位置的偏差
 
<8>、压射速度重复精度:2%
 
          方法:测量压射速度达到设定值后,速度的波动范围相对于设定值的偏差
 
<9>、刹车时间:20ms
 
          方法:测量刹车时,从设定减幅的90%减少至10%所需要的时间
 
二、使用条件:  
        1、工作环境温度:0℃-45℃
 
   2、动力电源, AC220V + N + PE (单相三线制)  控制电压:DC24V;频率:50HZ
 
        3、满负荷三班生产
 
三、Forever 实时控制方案:
 
        1、液压原理
如果采取一定的约束措施,消除物体的6个自由度,则物体被完全定位。如图所示,采用6个按一定规则设置的支撑点,约束物体6个自由度的原理称为六点定位原理。

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 2、控制原理

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四、Forever实时控制特点:
 
采用美国DELTA轴控器控制高精度、高响应、高稳定性的伺服阀实现出口节流实时控制。
 
控制周期0.25ms
 
阀响应时间:12ms
 
压射位置测量精度0.01mm
 
磁栅尺MSK-500AS/MB500
 
压射速度测量精度0.01mm/s
 
压射压力测量精度0.15bar
 
慢速至快速加速时间<20ms
 
慢速至快速位置重复精度3mm
 
压射速度重复精度 2%
 
刹车时间<25ms
 
 
1、具备匀加速慢压射功能,防止气体包卷与滞留,消除金属液的波动和紊乱。
 
 <1>、低速速度:指压射前进低速段的速度,一般为50~700mm/s。
 
 <2>、低速速度过高→铸件容易产生气孔
 
 <3>、低速速度过低→铝液温度下降过多,流动性降低,影响充型能力,铸件外观质量差。
 
 <4>、低速速度(50~700mm/s)范围内多段可调(十段速度),可实现层流铸造等多种压射功能,满足从薄壁件到高强度耐压件产品的铸造要求。
 
2、具备高速加速功能   

<1>、高速加速:指压射前进高速段的速度   
<2>、空打高速可达8~10m/s   
<3>、高速加速性能<20ms,既可以进行铝合金产品的铸造,也可以进行镁合金产品的铸造,薄壁产品厚度可达0.6~0.7mm。   
<4>、压射高速响应以较大加速度达到充型速度。闭环控制使充型速度的再现变为可能,并可自动补偿外界干扰防止缺陷,使产品质量稳定可靠。这种既快又稳的速度可减少金属在入口处凝固的可能性,提高成型工艺性能。

3、 全压射过程闭环实时控制,使压射速度和位置具有高度的可重复性可同时十条曲线查看,曲线同时调用重合度的比较

4、可在高速充型末端刹车,防止模具喷溅和铸件飞边
<1>、压射以高响应在高速充填结束前减速,吸收锤头的机械惯性,消除峰压对金属液和模具的冲击。
<2>、这样既可提高铸件外观质量又可防止飞边,满足了大尺寸薄壁件的要求。
<3>、通过闭环控制还提高了过程的稳定性和重复性。

5、具备压射曲线显示和打印功能可在1ms的精确时间间隔内对压射工艺参数进行实时采集,参数可查询和以电子文档输出

6、压射工艺参数与压射曲线可按1000组循环存储和查询

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7、 LabVIEW编程,硬件研华15寸工控机(运行画面、实时控制画面、锁开模画面、抽插芯、输入输出I/O点监控画面、警报画面等)

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注:以上数据来源采集无锡福艾德实验室数据库信息。


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