壓鑄機的壓射裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種壓鑄機的壓射裝置，主要包括壓射部分、液壓部分、控制部分。通過設置對壓射缸有桿腔出口工作液流量進行控制的高響應、大流量節(jié)流閥和對該節(jié)流閥進行實時控制的實時控制器，以進油口節(jié)流與出油口節(jié)流相結合的方式對壓射過程的速度進行實時控制，可實現(xiàn)閉環(huán)實時控制勻加速慢壓射、多段壓射、防飛邊減速等功能。采用本實用新型專利技術壓射裝置，可以使壓射過程具有較現(xiàn)有技術更快的響應速度、更高的穩(wěn)態(tài)精度和更好的工藝靈活性。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及壓鑄機的壓射裝置，尤其是一種可對壓射過程進行實時閉環(huán)控制的壓射裝置。
技術介紹
附圖說明圖1是現(xiàn)有的一種壓鑄機的壓射裝置系統(tǒng)結構示意圖，由壓射部分、液壓部分、控制部分組成，其壓射過程一般采用三級壓射第一級為起始及慢壓射階段，第二級為快壓射充型階段，第三級為增壓壓實階段。對壓射過程的速度控制采用傳統(tǒng)的進油口節(jié)流的方式。圖1也示出了壓鑄機的模具部分，包括模具W1、模腔W2、壓室W3。壓射部分包括壓射沖頭X1、連接件X2、壓射活塞X3、壓射缸X4、增壓活塞X5、增壓缸X6。液壓部分包括油泵Y1、單向閥Y2、Y5、方向閥Y3、節(jié)流閥Y4、快排閥Y6、增壓比例閥Y7、增壓蓄能器Y8、快壓射蓄能器Y9、快壓射比例閥Y10。控制部分包括控制器Z1、編碼器Z2、快壓射比例電磁鐵Z3、增壓比例電磁鐵Z4。倒入壓室W3的金屬熔液，被壓射沖頭X1壓射到模具W1的模腔W2中。壓射沖頭X1由壓射活塞X3通過連接件X2驅動。在慢壓射階段，油泵Y1通過三位四通方向閥Y3向壓射缸X4的無桿腔供油，通過節(jié)流閥Y4調節(jié)油泵進入壓射缸的工作油量可使壓射沖頭X1獲得不同的慢壓射速度。壓射缸X4的有桿腔通過快排閥Y6回油，無調節(jié)功能。編碼器Z2通過測量連接件X2的移動，檢測壓射活塞X3也就是壓射沖頭X1的行程，并將位置信號送入控制器Z1。單向閥Y2阻止從方向閥Y3向油泵逆流的工作油。當設定的快壓射位置到達時，控制器Z1通過比例電磁鐵Z3，以設定的開度打開快壓射比例閥Y10，使快壓射蓄能器Y9內的高壓油以大流量進入壓射缸X4的無桿腔，壓射缸X4的有桿腔通過快排閥Y6快速回油，使壓射沖頭X1達到設定的快壓射速度。當滿足設定的增壓觸發(fā)條件時，控制器Z1通過比例電磁鐵Z4，以設定的開度打開增壓比例閥Y7，使增壓蓄能器Y8內的高壓油以大流量進入增壓缸X6的無桿腔，推動增壓活塞桿X5按設定的壓力上升速度和延遲時間增壓，將鑄件壓實。壓射沖頭X1返回時，快排閥Y6、快壓射比例閥Y10、增壓比例閥Y7關閉，油泵Y1通過三位四通方向閥Y3向壓射缸X4的有桿腔供油，并從壓射缸X4的無桿腔回油。單向閥Y5阻止從壓射缸X4向方向閥Y3逆流的工作油?，F(xiàn)有壓鑄機的壓射裝置主要存在以下不足1.對壓射過程中實際壓射工藝參數(shù)的變化做不到實時監(jiān)測和控制，只能憑操作者的感覺和經驗，根據目測鑄件的質量來調整壓射條件，因此帶有很大的偶然性，無法對壓鑄產品的質量進行有效控制。2.當壓射工況發(fā)生變化時，只能在下一次壓射開始前，由人工調整壓射條件，不能在壓射過程中對系統(tǒng)變化進行實時控制。因此壓射過程的重復性較差，造成生產效率低下和產品質量波動較大。3.在一次壓射過程只能設置一個慢壓射速度和快壓射速度，不能按工藝需要動態(tài)地進行多級速度調整，對壓鑄工藝要求的適應性、靈活性較差。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的主要技術問題是提供一種可對壓射過程進行實時閉環(huán)控制的壓射裝置，使壓射過程具有較現(xiàn)有技術更快的響應速度、更高的穩(wěn)態(tài)精度和更好的工藝靈活性。為解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案一種壓鑄機壓射裝置，包括壓射單元、液壓單元、控制液壓單元向壓射單元提供壓射動力的控制單元，壓射單元包括帶壓射活塞的壓射缸，液壓單元包括對壓射缸有桿腔出口工作液流量進行控制的節(jié)流閥，控制單元包括對節(jié)流閥進行實時閉環(huán)控制的實時控制器。壓射單元可包括壓室、壓射缸、與壓射缸連通且內徑比壓射缸內徑大的增壓缸，可推壓壓室內金屬溶液的壓射沖頭，一端活動嵌插在壓射缸內且另一端可推進壓射沖頭的壓射活塞，活動嵌插在增壓缸內可推動壓射活塞的增壓活塞；液壓單元可包括與壓射缸無桿腔之間通過第一控制閥相連通的壓射蓄能器，與增壓缸無桿腔之間通過第二控制閥相連通的增壓蓄能器，向壓射缸、壓射蓄能器、增壓蓄能器提供工作液的工作液供給裝置，壓射缸和工作液供給裝置之間設有方向閥；控制單元包括可根據設定條件控制第一控制閥、第二控制閥的控制裝置，對壓射活塞的位置進行檢測并將檢測信號輸入控制單元的檢測組件。本技術采用的實時控制器具有極高的響應速度(可達到0.2-1ms)，從而保證控制過程成為真正意義上的實時控制。本技術所采用的實時控制器可綜合壓射參數(shù)的實測值(壓射活塞位置、速度、加速度，壓射缸有桿腔壓力、流量，壓射缸無桿腔壓力，節(jié)流閥開度、先導壓力，壓射蓄能器壓力等)和壓射參數(shù)的設置值對出口節(jié)流閥開度調整量進行預估控制，然后根據參數(shù)的實際變化，對響應速度過快造成的超調和振蕩進行負反饋補償。控制壓射缸有桿腔出口工作液流量的出口節(jié)流閥上連接有節(jié)流閥開度檢測裝置、節(jié)流閥先導壓力檢測裝置；實時控制器通過A/D轉換器接收檢測組件和節(jié)流閥開度傳感器及先導壓力傳感器的信號，并通過D/A轉換器實時控制節(jié)流閥先導級的開度，從而實時控制節(jié)流閥主級的開度?？蓪⒃鰤盒钅芷魍瑫r作為節(jié)流閥先導級的先導工作液源，先導蓄能器用于先導工作液路穩(wěn)壓。在本技術中，為了更好地進行實時控制，檢測組件可對壓射活塞的位置、速度、加速度進行實時檢測并將檢測信號經位置信號采集裝置或A/D轉換器輸入所述實時控制器。還可設置壓射缸有桿腔壓力、無桿腔壓力、壓射蓄能器壓力、先導壓力檢測裝置，所檢測到的壓力信號經A/D轉換器輸入所述實時控制器?？刂蒲b置可采用邏輯控制器來控制第一控制閥、第二控制閥，還可設置對壓射過程參數(shù)變化進行監(jiān)控顯示、對所述壓射活塞的位置和速度關系進行編程的人機界面。本技術的工作原理是在壓射起始階段，工作液供給裝置向壓射缸的無桿腔提供工作液。控制單元控制第一控制閥以設定的開度打開，對壓射蓄能器進入壓射缸無桿腔的工作液流量進行控制，實時控制器綜合采集到的實時壓射參數(shù)，通過壓射缸有桿腔出口節(jié)流閥實時調節(jié)壓射缸有桿腔出口的工作液流量，從而實現(xiàn)對壓射過程采用進油口節(jié)流與出油口節(jié)流相結合的方式進行實時控制，以使實際壓射速度與設定值相吻合，按設定的壓射速度曲線實現(xiàn)勻加速慢壓射、多段壓射速度切換、防飛邊減速等功能。壓射缸有桿腔出口節(jié)流閥的實際開度通過檢測裝置進行檢測，并將信號通過A/D轉換器送入實時控制器。為了更好地對壓射速度進行實時閉環(huán)控制，實時控制器還通過A/D轉換器接收壓射缸有桿腔壓力檢測裝置、無桿腔壓力檢測裝置、壓射蓄能器壓力檢測裝置、先導壓力檢測裝置的壓力信號以及檢測組件實時檢測的壓射活塞位置、速度、加速度等信號。當設定的增壓觸發(fā)條件滿足時，控制單元控制第二控制閥以設定的開度打開，使增壓蓄能器內的高壓工作液以大流量進入增壓缸的無桿腔，推動增壓活塞按設定的壓力上升速度和延遲時間增壓，將鑄件壓實。壓射沖頭返回時，第一控制閥、第二控制閥、出口節(jié)流閥關閉，工作液供給裝置向壓射缸的有桿腔提供工作液，壓射缸的無桿腔排出工作液。本技術的有益效果是1、當實際壓射位置及速度與設置值產生偏差時，由于實時控制器可綜合壓射參數(shù)的實測值和設置值對出口節(jié)流閥開度調整量進行預估控制，然后根據系統(tǒng)參數(shù)的實際變化，對響應速度過快造成的超調和振蕩進行負反饋補償，因而消除了壓射裝置液壓伺服控制系統(tǒng)慣量的影響，將節(jié)流閥的性能發(fā)揮到極限，極大地提高了系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)態(tài)精度。2、由于在出口節(jié)流閥數(shù)學模型中還包含了對出口節(jié)流閥的特性飄移，閥口壓力波動和阻尼變化的反饋補償模塊，使壓鑄機的壓射過程本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓鑄機的壓射裝置，包括：壓射單元、液壓單元、控制所述液壓單元向所述壓射單元提供壓射動力的控制單元，所述壓射單元包括帶壓射活塞的壓射缸，其特征在于：所述壓射單元包括對所述壓射缸有桿腔出口工作液流量進行控制的節(jié)流閥，所述控制單元包括對所述節(jié)流閥進行實時閉環(huán)控制的實時控制器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉兆明，楊春江，尚智強，劉穎峰，孔曉武，魏建華，
申請(專利權)人：深圳領威科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]