压铸机的压射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种压铸机的压射装置，主要包括压射部分、液压部分、控制部分。通过设置对压射缸有杆腔出口工作液流量进行控制的高响应、大流量节流阀和对该节流阀进行实时控制的实时控制器，以进油口节流与出油口节流相结合的方式对压射过程的速度进行实时控制，可实现闭环实时控制匀加速慢压射、多段压射、防飞边减速等功能。采用本实用新型专利技术压射装置，可以使压射过程具有较现有技术更快的响应速度、更高的稳态精度和更好的工艺灵活性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及压铸机的压射装置，尤其是一种可对压射过程进行实时闭环控制的压射装置。
技术介绍
附图说明图1是现有的一种压铸机的压射装置系统结构示意图，由压射部分、液压部分、控制部分组成，其压射过程一般采用三级压射第一级为起始及慢压射阶段，第二级为快压射充型阶段，第三级为增压压实阶段。对压射过程的速度控制采用传统的进油口节流的方式。图1也示出了压铸机的模具部分，包括模具W1、模腔W2、压室W3。压射部分包括压射冲头X1、连接件X2、压射活塞X3、压射缸X4、增压活塞X5、增压缸X6。液压部分包括油泵Y1、单向阀Y2、Y5、方向阀Y3、节流阀Y4、快排阀Y6、增压比例阀Y7、增压蓄能器Y8、快压射蓄能器Y9、快压射比例阀Y10。控制部分包括控制器Z1、编码器Z2、快压射比例电磁铁Z3、增压比例电磁铁Z4。倒入压室W3的金属熔液，被压射冲头X1压射到模具W1的模腔W2中。压射冲头X1由压射活塞X3通过连接件X2驱动。在慢压射阶段，油泵Y1通过三位四通方向阀Y3向压射缸X4的无杆腔供油，通过节流阀Y4调节油泵进入压射缸的工作油量可使压射冲头X1获得不同的慢压射速度。压射缸X4的有杆腔通过快排阀Y6回油，无调节功能。编码器Z2通过测量连接件X2的移动，检测压射活塞X3也就是压射冲头X1的行程，并将位置信号送入控制器Z1。单向阀Y2阻止从方向阀Y3向油泵逆流的工作油。当设定的快压射位置到达时，控制器Z1通过比例电磁铁Z3，以设定的开度打开快压射比例阀Y10，使快压射蓄能器Y9内的高压油以大流量进入压射缸X4的无杆腔，压射缸X4的有杆腔通过快排阀Y6快速回油，使压射冲头X1达到设定的快压射速度。当满足设定的增压触发条件时，控制器Z1通过比例电磁铁Z4，以设定的开度打开增压比例阀Y7，使增压蓄能器Y8内的高压油以大流量进入增压缸X6的无杆腔，推动增压活塞杆X5按设定的压力上升速度和延迟时间增压，将铸件压实。压射冲头X1返回时，快排阀Y6、快压射比例阀Y10、增压比例阀Y7关闭，油泵Y1通过三位四通方向阀Y3向压射缸X4的有杆腔供油，并从压射缸X4的无杆腔回油。单向阀Y5阻止从压射缸X4向方向阀Y3逆流的工作油。现有压铸机的压射装置主要存在以下不足1.对压射过程中实际压射工艺参数的变化做不到实时监测和控制，只能凭操作者的感觉和经验，根据目测铸件的质量来调整压射条件，因此带有很大的偶然性，无法对压铸产品的质量进行有效控制。2.当压射工况发生变化时，只能在下一次压射开始前，由人工调整压射条件，不能在压射过程中对系统变化进行实时控制。因此压射过程的重复性较差，造成生产效率低下和产品质量波动较大。3.在一次压射过程只能设置一个慢压射速度和快压射速度，不能按工艺需要动态地进行多级速度调整，对压铸工艺要求的适应性、灵活性较差。
技术实现思路
本技术所要解决的主要技术问题是提供一种可对压射过程进行实时闭环控制的压射装置，使压射过程具有较现有技术更快的响应速度、更高的稳态精度和更好的工艺灵活性。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种压铸机压射装置，包括压射单元、液压单元、控制液压单元向压射单元提供压射动力的控制单元，压射单元包括带压射活塞的压射缸，液压单元包括对压射缸有杆腔出口工作液流量进行控制的节流阀，控制单元包括对节流阀进行实时闭环控制的实时控制器。压射单元可包括压室、压射缸、与压射缸连通且内径比压射缸内径大的增压缸，可推压压室内金属溶液的压射冲头，一端活动嵌插在压射缸内且另一端可推进压射冲头的压射活塞，活动嵌插在增压缸内可推动压射活塞的增压活塞；液压单元可包括与压射缸无杆腔之间通过第一控制阀相连通的压射蓄能器，与增压缸无杆腔之间通过第二控制阀相连通的增压蓄能器，向压射缸、压射蓄能器、增压蓄能器提供工作液的工作液供给装置，压射缸和工作液供给装置之间设有方向阀；控制单元包括可根据设定条件控制第一控制阀、第二控制阀的控制装置，对压射活塞的位置进行检测并将检测信号输入控制单元的检测组件。本技术采用的实时控制器具有极高的响应速度(可达到0.2-1ms)，从而保证控制过程成为真正意义上的实时控制。本技术所采用的实时控制器可综合压射参数的实测值(压射活塞位置、速度、加速度，压射缸有杆腔压力、流量，压射缸无杆腔压力，节流阀开度、先导压力，压射蓄能器压力等)和压射参数的设置值对出口节流阀开度调整量进行预估控制，然后根据参数的实际变化，对响应速度过快造成的超调和振荡进行负反馈补偿。控制压射缸有杆腔出口工作液流量的出口节流阀上连接有节流阀开度检测装置、节流阀先导压力检测装置；实时控制器通过A/D转换器接收检测组件和节流阀开度传感器及先导压力传感器的信号，并通过D/A转换器实时控制节流阀先导级的开度，从而实时控制节流阀主级的开度。可将增压蓄能器同时作为节流阀先导级的先导工作液源，先导蓄能器用于先导工作液路稳压。在本技术中，为了更好地进行实时控制，检测组件可对压射活塞的位置、速度、加速度进行实时检测并将检测信号经位置信号采集装置或A/D转换器输入所述实时控制器。还可设置压射缸有杆腔压力、无杆腔压力、压射蓄能器压力、先导压力检测装置，所检测到的压力信号经A/D转换器输入所述实时控制器。控制装置可采用逻辑控制器来控制第一控制阀、第二控制阀，还可设置对压射过程参数变化进行监控显示、对所述压射活塞的位置和速度关系进行编程的人机界面。本技术的工作原理是在压射起始阶段，工作液供给装置向压射缸的无杆腔提供工作液。控制单元控制第一控制阀以设定的开度打开，对压射蓄能器进入压射缸无杆腔的工作液流量进行控制，实时控制器综合采集到的实时压射参数，通过压射缸有杆腔出口节流阀实时调节压射缸有杆腔出口的工作液流量，从而实现对压射过程采用进油口节流与出油口节流相结合的方式进行实时控制，以使实际压射速度与设定值相吻合，按设定的压射速度曲线实现匀加速慢压射、多段压射速度切换、防飞边减速等功能。压射缸有杆腔出口节流阀的实际开度通过检测装置进行检测，并将信号通过A/D转换器送入实时控制器。为了更好地对压射速度进行实时闭环控制，实时控制器还通过A/D转换器接收压射缸有杆腔压力检测装置、无杆腔压力检测装置、压射蓄能器压力检测装置、先导压力检测装置的压力信号以及检测组件实时检测的压射活塞位置、速度、加速度等信号。当设定的增压触发条件满足时，控制单元控制第二控制阀以设定的开度打开，使增压蓄能器内的高压工作液以大流量进入增压缸的无杆腔，推动增压活塞按设定的压力上升速度和延迟时间增压，将铸件压实。压射冲头返回时，第一控制阀、第二控制阀、出口节流阀关闭，工作液供给装置向压射缸的有杆腔提供工作液，压射缸的无杆腔排出工作液。本技术的有益效果是1、当实际压射位置及速度与设置值产生偏差时，由于实时控制器可综合压射参数的实测值和设置值对出口节流阀开度调整量进行预估控制，然后根据系统参数的实际变化，对响应速度过快造成的超调和振荡进行负反馈补偿，因而消除了压射装置液压伺服控制系统惯量的影响，将节流阀的性能发挥到极限，极大地提高了系统的响应速度和稳态精度。2、由于在出口节流阀数学模型中还包含了对出口节流阀的特性飘移，阀口压力波动和阻尼变化的反馈补偿模块，使压铸机的压射过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压铸机的压射装置，包括：压射单元、液压单元、控制所述液压单元向所述压射单元提供压射动力的控制单元，所述压射单元包括带压射活塞的压射缸，其特征在于：所述压射单元包括对所述压射缸有杆腔出口工作液流量进行控制的节流阀，所述控制单元包括对所述节流阀进行实时闭环控制的实时控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆明，杨春江，尚智强，刘颖峰，孔晓武，魏建华，
申请(专利权)人：深圳领威科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]