一种低压铸造机液面悬浮控制方法技术

一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）参数设定；2）升液阶段；3）充型阶段；4）增压阶段：5）保压阶段；6）悬浮阶段；7）增加浇铸料或停止浇铸。本发明专利技术，低压铸造中保温炉在原有浇注口传感器的基础上增加温度传感器，两者联合使用，并在PLC中有特定的控制流程保证，改变了生产过程中的判断程序，防止由于压力传感器故障、开炉时引起的浇注口金属液溅射，提高生产安全性，新的计算方法减少浇铸料添加时重量的输入，可以忽略炉体形状的影响。

A control method for liquid surface suspension of low pressure casting machine

A low pressure casting machine liquid level suspension control method is characterized by following steps: 1) parameter setting; 2) liquid lifting stage; 3) filling stage; 4) turbocharging stage: 5) holding stage; 6) suspension stage; 7) increasing casting material or stopping casting. The present invention, in low pressure casting furnace to increase the temperature sensor based on the original gate sensor, using a combination of both, and in PLC there is a particular control flow that changed the judgment procedure in the production process, prevent the pouring in because of pressure sensor failure, caused by the liquid metal sputtering export, improve production safety a new calculation method, reduce the weight of the casting material input is added, the furnace body shape can be neglected.

【技术实现步骤摘要】
一种低压铸造机液面悬浮控制方法
本专利技术属于汽车摩托车轮毂铸造设备，利用炉体充压，配合压力、温度信号，控制铝合金轮毂铸造生产过程中金属液面悬浮的方法，应用于低压铸造机。
技术介绍
现在汽车行业轮毂制造一般采用低压铸造，由保温炉、模具机台、控制系统组成。铝液通过转运煲加到保温炉中，密封保温炉。工作时控制气压把保温炉中的铝液通过升液管压到机台模具中，经过特定的加压、冷却工艺可以得到合格的产品。但是现有的液面悬浮技术主要根据压力监控进行控制，对于炉体的漏气，炉体形状变化的压力补偿调整不能实现实时监控；还有可能因为压力传感器故障，在开启炉体时出现铝液溅射，本专利技术使用温度传感器配合判断悬浮液面的状态位置，为生产增加一道保障，同时新的计算方法也简化再次加料的输入，便于现场操作。
技术实现思路
针对上述轮毂低压铸造中液面悬浮方式存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种低压铸造机液面悬浮控制方法，是在原来保温炉的浇注口增加测温传感器，改变生产过程中的判断程序，防止由于压力传感器故障，开炉时引起的浇注口金属液溅射，为安全生产提供保障，提供新的计算方法也简化再次加料的输入。本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的：一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）参数设定：确定首次倒入低压铸造机的最大金属液质量M、密度ρ、单件质量m、炉体半径R、升液管内径r1、升液管外径r、距离浇注口30-50mm需要的液面差H、浇铸过程中炉体内剩余金属液最小高度H1，计算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R2），或根据测量H3，由设计高度H4计算，H0=H4-H3进行参数设定，炉体最大可倒入的金属液质量M；2）升液阶段：根据液面差确定悬浮压力Pjs=ρ*g*H；按照设定压力增加速度，由PLC控制阀门组提升炉内压力为Pjs，这时液面差为H，切断供气等待2S，第一次升液阶段结束，手动在触摸屏参数设定界面，确定此时的实际温度Tmin、压力P0，△P=P-P0：P实测压力；此为第一次加料设定，每次更换温度，压力传感器时需要再次设定，炉体内液面降低的高度H2=H*r12/(R2-r2)；液面高度H6=H0-H1-H2，最大的加压△Pmax≤ρ*g*H6；生产的工件数Nmax≤π*（R2-r2）*H6*ρ/m；若再次加浇铸料，则根据温度判断是否达到悬浮液面，预设温度的下偏差为2；运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查，提升金悬浮液面差达到H；3）充型阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组Ⅰ控制进气，逐渐达到设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P1时，停止充压，P1—初次充型结束压力，n—当前生产完成的工件数量，第一次充型时设置温度上限Tmax，上偏差预设为2，正常运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查；4）增压阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组控制进气，逐步达到设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P2；P2—初次增压结束压力；运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查；5）保压阶段：由PLC控制电磁阀组Ⅰ控制进气，维持设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P2，维持一定时间，运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查；6）悬浮阶段：达到预定时间后，由PLC控制电磁阀Ⅲ以设定速度排气，达到设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P0，金属液悬浮液面回降到设定的高度，温度T﹤Tmax+2，温度正常或判断悬浮液面回到设定液面时取走工件；7）增加浇铸料：先执行泄压操作，再按步骤2）执行升液，根据温度值到达设定悬浮液面；若前面程序正常，不需要加浇铸料，本次则跳过步骤2），继续下次浇铸；若停止浇铸，进入泄压操作即可。所述的进气、排气过程由PLC完成：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ为常闭电磁阀，两位三通电磁阀Ⅳ气路接常开端，设定减压阀的最大输出压力；1）升液阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，根据需要调整流量计Ⅰ，以达到设定流量；2）充型阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，以达到设定流量。3）增压阶段：电磁阀组Ⅰ、Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，以达到设定流量；4）保压阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定的保压压力以及允许的误差，通过PLC的PID算法调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，达到保压目的；5）悬浮阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ断电，电磁阀Ⅲ得电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定的压力变化速度，调整流量计Ⅱ，达到设定的悬浮压力后电磁阀Ⅲ断电；通过PLC的PID算法调整电磁阀组Ⅰ的开关组合与电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ的通断，实现金属液面悬浮，若连续铸造，则执行步骤2）-5）循环；6）泄压阶段：本包铸造结束或需要增加浇铸料时，电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ断电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ断电，进行泄压。本专利技术，低压铸造中保温炉在原有浇注口传感器的基础上增加温度传感器，两者联合使用，并在PLC中有特定的控制流程保证，改变了生产过程中的判断程序，防止由于压力传感器故障、开炉时引起的浇注口金属液溅射，增加生产安全性，提供新的计算方法也简化再次加料的输入。附图说明图1是单炉低压保温炉结构示意图。图2是低压保温炉液面压力变化曲线图。图3是悬浮供气控制示意图。图中：1-电磁阀组Ⅰ，2-减压阀，3-电磁阀Ⅱ，4-电磁阀Ⅲ，5-两位三通电磁阀Ⅵ，F1-流量计Ⅰ，F2-流量计Ⅱ。具体实施方式由图1、图2知，一种低压铸造机液面悬浮控制方法，包括以下步骤：1、参数设定：确定首次倒入低压铸造机的最大金属液质量M、密度ρ、单件质量m、炉体半径R、升液管内径r1、升液管外径r、距离浇注口30-50mm需要的液面差H、浇注过程中炉体内剩余金属液最小高度H1，计算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R2），或根据测量H3，由设计高度H4计算，H0=H4-H3进行参数设定；具体的炉体尺寸及液面设置情况见图1；炉体最大可倒入的金属液质量M，为以后计算最大可用液面高度H6做基础，方便计算添加浇铸料后的零件的最大生产数量。2、升液阶段：根据液面差确定悬浮压力Pjs=ρ*g*H；按照设定压力增加速度，由PLC控制阀门组提升炉内压力为Pjs，这时液面差为H，切断供气等待2S，第一次升液阶段结束，手动在触摸屏参数设定界面，确定此时的实际温度Tmin、压力P0，△P=P-P0：P实测压力；此为第一次加料设定，每次更换温度，压力传感器时需要再次设定，炉体内液面降低的高度H2=H*r12/(R2-r2)；所述的液面高度H6=H0-H1-H2，最大的加压△Pmax≤ρ*g*H6；生产的工件数Nmax≤π*（R2-r2）*H6*ρ/m；若再次加浇铸料，则根据温度判断是否达到悬浮液面，预设温度的下偏差为2（偏差须根据实际炉型及温度传感器安装位置调整）；运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查，提升金悬浮液面差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）参数设定：确定首次倒入低压铸造机的最大金属液质量M、密度ρ、单件质量m、炉体半径R、升液管内径r1、升液管外径r、距离浇注口30‑50mm需要的液面差H、浇注过程中炉体内剩余金属液最小高度H1，计算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R

【技术特征摘要】
1.一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）参数设定：确定首次倒入低压铸造机的最大金属液质量M、密度ρ、单件质量m、炉体半径R、升液管内径r1、升液管外径r、距离浇注口30-50mm需要的液面差H、浇注过程中炉体内剩余金属液最小高度H1，计算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R2），或根据测量H3，由设计高度H4计算，H0=H4-H3进行参数设定；炉体最大能倒入的金属液质量M；2）升液阶段：根据液面差确定悬浮压力Pjs=ρ*g*H；按照设定压力增加速度，由PLC控制阀门组Ⅰ提升炉内压力为Pjs，这时液面差为H，切断供气等待2S，第一次升液阶段结束，手动在触摸屏参数设定界面，确定此时的实际温度Tmin、压力P0，△P=P-P0：P实测压力；此为第一次加料设定，每次更换温度，压力传感器时需要再次设定，炉体内液面降低的高度H2=H*r12/(R2-r2)；所述的液面高度H6=H0-H1-H2，最大的加压△Pmax≤ρ*g*H6；生产的工件数Nmax≤π*（R2-r2）*H6*ρ/m；若再次加浇铸料，则根据温度判断是否达到悬浮液面，预设温度的下偏差为2；运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查，提升金悬浮液面差达到H；3）充型阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组Ⅰ控制进气，逐渐达到设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P1时，停止充压，P1—初次充型结束压力，n—当前生产完成的工件数量，第一次充型时设置温度上限Tmax，上偏差预设为2（偏差须根据实际炉型及温度传感器安装位置调整），正常运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查；4）增压阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组控制进气，逐步达到设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+P2；P2—初次增压结束压力；运行时温度T<Tmin-2，系统报警、泄压、待检查；5）保压阶段：由PLC控制电磁阀组Ⅰ控制进气，维持设定压力P=n*m*g/π/(R2-r2）+...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培军，叶松军，张云生，
申请(专利权)人：江苏天宏机械工业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32