機械自動化在低壓鑄造領域的應用初探

侯耀武

摘要：對自動化技術在低壓鑄造機械中的應用進行了研究，如汽車行業的生產制造和安全控制仍然至關重要。低壓鑄造是現代汽車鋁合金鑄件的重要支撐元素。自動化技術可提高工作效率，并在使用低壓鑄造時節省能耗。

關鍵詞：自動化技術;低壓鑄造機;應用發展

自1950年代以來，低壓鑄造開始研究，但發展相對緩慢。伴隨著汽車工業的發展和眾多新技術的運用，我國低壓鑄造迅速發展，其功能和性能、穩定性和可靠性達到國際標準的，廣泛用于生產輪轂、氣缸蓋等。

一、低壓鑄造獨特的優點

1.在工藝過程中，可根據需要設置和調整低壓制造參數，以確保液體金屬的穩定充型，減少或避免在充型過程中的翻騰、沖擊、飛濺，從而減少氧化渣的產生，避免坯件缺陷。

2.充型壓力金屬液可提高其流動性和零件的良好形狀，從而形成了清晰的輪廓光潔表面的零件，并有助于形成大型薄壁零件。

3.零件在壓力下凝固，可完全補縮，致密組織，較高機械性能。

4.提高金屬液加工效率。一般不需要冒口，金屬液回收率明顯提高，一般達到90%。

5.良好的勞動條件;有利于機械化和自動化的高效生產是低壓鑄造重要優勢。

6.低壓鑄造具應用于合金的許多不同領域，可用于各種鑄造場合，不僅可用于有色合金，還可用于鑄鐵、鋼。尤其是對于有色合金易氧化，性能更高，防止金屬液體在澆注時氧化夾渣。

二、低壓鑄造工藝

升液、充型、增壓、保壓結晶、卸壓、冷卻、冷卻延遲、預熱、澆注溫度、鑄型的涂料等是低壓鑄造工藝的技術規范。（1）升液壓力和速率、壓力是增加澆口上升金屬液位所需的壓力。升液管中的增加速度是液體的增加速度。升液必須穩定，以便于排出型腔內的氣體，并防止其進入澆口時發生。（2）充型和速度壓力是金屬液充型提升系統所必需的。在此階段，金屬液面的壓力會隨其速度增加。（3）充型金屬液腔內是增壓和增壓速度后。并繼續加壓，使成型零件在一定壓力下凝固。壓力稱為結晶或保壓壓力。壓力越大結晶，越好補縮效果，鑄造工藝也越密。但是，不能通過增加結晶壓力來提高模具零件的質量。

三、自動化技術在低壓鑄造機中的技術方案設計

1.整體結構。低壓鑄造機采用自動化技術，與傳統低壓鑄造機不同，低壓鑄造機采用電動液混動開合模。它包括合面，下模的合面安裝在立導柱的四個角上，頂部定梁安裝在立導柱的上方，合面、立導柱和上部定梁構成其安裝框架;在各立導柱內安裝螺旋提升降筒，導向裝置安裝在螺旋升降筒上套;上橫梁和同步橋構成上模，上模梁兩端安裝在導向裝置上，包括制動電機、齒輪箱三個T形，四個直角和傳動桿一個。三個T形齒輪箱分為主T形一個和齒輪箱兩個輔助T形。電機通過電氣底座上部連接梁的中間安裝，主T形齒輪箱電機輸出端連接到，通過主T形齒輪箱連桿連接到T形兩側輔助齒輪箱;通過連桿連接到的右角齒輪箱。四個右上框架角直角齒輪箱位于安裝。每個直角齒輪箱與螺旋提升油缸相連。頂部固定梁之間的固定梁由兩側上方的固定梁連接。

2.導向裝置的結構。導向裝置是一個矩形金屬板，一端通過螺栓固定在移動部件的頂部和底部，另一端固定在垂直立導柱上。連接四個螺旋升降筒形成的放礦的外側四個立導柱形成的方框圍。

3.應用程序設計功能。伺服電動機控制速度和方向，變頻器確保四個螺釘的同步旋轉。平衡氣缸用于平衡模具和激活動板的重量，以減少螺釘和螺母之間的摩擦。梯形自鎖，以確保液壓系統運行時螺母和螺釘之間沒有滑動或旋轉;電液混動解決低速運動和低速大負荷運動的問題;使用伺服電機控制，它可以精準定位模具位置。

四、自動化技術在低壓鑄造機中的技術方案改進

根據上述技術解決方案，可對上述技術解決方案進行以下改進，以確保設備的方便性和穩定性：

1.螺旋升降筒。其包括螺桿、安裝在螺桿底部的下部軸承組、螺桿頂部穿過上部軸承組，且上下運動部件安裝在螺桿的中部套裝。上下運動部件包括活塞、

絲母固定在活塞上是通過擋圈和支撐套。活塞外部是由上下氣缸蓋和氣缸體組成的氣缸。缸蓋和缸身通過螺栓連接，缸蓋和缸身在連接點處形成臺階，在缸蓋與活塞之間安裝密封圈，在缸蓋與活塞之間安裝管接頭，在氣缸體與活塞之間安裝o形密封圈;上下兩個扣蓋分別安裝在頂部和底部缸蓋與缸身連接的臺階上，頂部和底部扣蓋通過長螺栓一起安裝。

3.下軸承組。包括螺桿軸和軸承頂蓋，中孔的軸承套頂蓋固定在螺桿上，內軸承安裝在軸承頂蓋下面的螺桿上，安裝在軸承頂蓋上，下軸承安裝在安裝臺階上下部軸承下的螺桿上設有圓形螺母，用于固定下部軸承，油孔為T字形，軸承上形成三個油孔，油孔在內腔內開，軸承套側壁開油口內安裝鋼球脹塞，自動化技術在低壓鑄造機中的應用主要是利用伺服電機驅動T型螺桿，螺桿導致螺母上下運動，實現開合高速運動;平衡缸用于平衡模具的自重并減少T型螺桿和螺母之間的摩擦;使用四個短距油缸解決了啟閉模塊的小行程和大強度問題。低壓鑄造機自動化技術設計通過上述結構提高了生產效率并降低了能耗。由于開啟和關閉位置由伺服決定，因此控制精度較高，且可快速調整以適應不同的模具厚度。低壓成型機的技術設計中，自動化技術采用發動機和液壓缸兩種驅動方法。

自動化技術在低壓鑄造機研究領域的應用和試驗可以提高生產率，降低人工成本，并提供廣泛的發展前景。自動化技術在低壓鑄造機中的應用解決了目前液壓油缸方式開合模問題，液壓氣缸效率低、不準確、非數字控制，提高了生產率并節約能耗。

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