怎樣用壓射曲線來調(diào)整壓鑄參數(shù)

1、 怎樣用壓射曲線來調(diào)整壓鑄參數(shù) 珠海科友電子科技有限公司柯有權(quán) 隨著對壓鑄件質(zhì)量的要求越來越高，除了提高模具制造水平外，壓鑄機的性能也要相應(yīng)地提高。壓鑄機對壓鑄質(zhì)量影響最大的就是射料過程。以前射料參數(shù)(高速發(fā)令點、增壓發(fā)令點、高速手輪、增壓手輪)的調(diào)整全是憑師傅的經(jīng)驗，具有很大的不確定性，壓鑄機的最佳性能得不到體現(xiàn)。為了減少人為因素造成的不確定性，目前，國外先進的壓鑄機普遍采用壓射曲線來提高機器性能，使每位操作工都能方便的調(diào)整壓鑄參數(shù)，減少廢品，提高生產(chǎn)效率。我公司研制的三壓射曲線記錄儀具有記錄準(zhǔn)確、實用性強等優(yōu)點(專利號：2006)，已被國內(nèi)著名壓鑄機制造企業(yè)采用。 對于三壓射曲線，我們主要

2、討論兩個問題。 一、曲線是怎樣產(chǎn)生和記錄下來的。 二、通過分析壓射曲線來調(diào)整各種壓射參數(shù)。 首先，壓射曲線是怎樣產(chǎn)生和記錄的。 1、速度曲線 當(dāng)壓射桿開始動作后，它在低速閥的推動下，慢速前進，走到規(guī)定位置時，高速閥開啟，速度會快速上升，在很短的時間內(nèi)上升到最大值。當(dāng)鋁或鎂料填滿模具后，壓射桿又會很快的停下來，直至速度為0。 2、壓力曲線 在填充過程中，壓射壓力也會因填充產(chǎn)生的阻力而增加，當(dāng)壓射壓力增加到設(shè)定值時，控制系統(tǒng)會打開增壓閥，壓射壓力在很短的時間里會上升到增壓壓力值。 3、行程曲線 記錄壓射過程中行程與時間的關(guān)系，包括高速發(fā)令位置、實際高速起位置以及停止位置(料餅位置)。 以上，我們知

3、道了壓射時速度、壓力、行程這三個參數(shù)的大致變化趨勢，下一步，就是要將這三個參數(shù)記錄并顯示出來。 在三曲線儀系統(tǒng)中，高速信號發(fā)令的那一刻為曲線顯示的起始時間，信號由編碼器和壓力傳感器獲得，編碼器記錄行程及速度，壓力傳感器測量壓力。在測量開始后，曲線儀每隔一段時間（采樣時間），測出每一時刻的行程、速度和壓力，整個壓射過程會被完整的記錄下來。然后以時間為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上有三個參數(shù)，那就是行程、速度、壓力。以不同的顏色在顯示屏上描繪出這些點，就三獲得了三壓射曲線。 第二，我們討論三壓射曲線的用途。 通過前面的介紹，我們了解到曲線是怎樣測量和顯示的，三曲線已全面地顯示了壓射過程中的各種參數(shù)，這為我們應(yīng)用

4、三壓射曲線來指導(dǎo)調(diào)機提供了依據(jù)。以圖1為例，了解曲線所包含的信息。 1、行程曲線(白色) 壓射桿慢速前行時開始計行程，但顯示卻是從高速發(fā)令時刻開始的，在高速發(fā)令時刻前壓射桿已走了一段行程(慢壓射行程)。在圖形的坐標(biāo)原點（高速發(fā)令時刻），行程值為120mm，也就是說，調(diào)試人員已設(shè)定120mm為高速發(fā)令位置。當(dāng)曲線儀通過編碼器記錄到壓射桿前移到120mm時，編碼器立即發(fā)信號給壓鑄機的PLC，PLC再發(fā)信號給電磁閥，電磁閥打開后，儲能器的壓力油泄出，推動壓射桿高速前進，進行高速壓射。從編碼器發(fā)出信號到壓射桿真正開始高速前進是有一段延遲時間的，這段延遲的時間是由PLC的掃描時間、電磁閥及插裝閥的響應(yīng)時

5、間、壓射油缸的填充時間等固有特性造成的，我們稱它為高速延遲時間(這個時間值越小越好，此值小說明機器響應(yīng)快)，相應(yīng)的就有高速延遲距離，高速延遲時間在曲線中可以觀查到，大約為100ms，也就是說，從高速發(fā)令到壓射桿真正高速動起來要用100ms，這100 ms內(nèi)所走的路程為高速延遲距離（一般機器為20mm左右，下面會給出計算公式）。 壓射桿高速動起來后，在很短的時間內(nèi)走完壓射過程，并停在終點位置（也稱料餅位置）。料餅位置是一個很重要的參數(shù)，我們計算高速起點就要用它為基點。料餅位置與給湯機舀的料的多少有關(guān)，舀料多時，料餅位置讀數(shù)會減小，舀料少時，料餅位置讀數(shù)會增大。 總結(jié)起來，我們看行程曲線時，主要注

6、意三個參數(shù)：(1)高速發(fā)令起點， (2)高速延遲距離，(3)料餅位置。 2、速度曲線(黃色) 從速度曲線上可以看到，在0-100ms時間（T）內(nèi)，走的是初速度（V），這段時間走的距離為VT(高速延遲距離，由電腦自動算出)，一般機器為20mm左右。100ms后速度迅速增加，并很快達(dá)到最大值。隨著填充過程的結(jié)束，阻力會增加，速度又馬上減為0。 總結(jié)起來，我們看速度曲線時主要注意初速度、最大速度以及初速轉(zhuǎn)為高速那一刻的時間值(高速延遲時間)。 3、壓力曲線(綠色) 從壓力曲線可以看出，在慢速過程時，壓力幾乎為0，當(dāng)高速起來的一瞬間，有一點壓力出現(xiàn)，高速填充這段過程壓力又幾乎為0，直到填充完畢，壓力才

7、迅速上升到一級壓力，經(jīng)過一段時間，增壓壓力才建立，以后壓力就穩(wěn)定在增壓壓力上。注：本壓力為壓射桿活塞處的壓力，使用中可以將此壓力換算成錘頭前部的壓力（鑄造壓力）。其關(guān)系為S活塞×P壓力S錘頭×P鑄造。 總結(jié)起來，壓力曲線主要觀察曲線上升到最大值所需要的時間（也就是我們通常說的建壓時間）、一級壓力過渡到增壓壓力所需的時間、一級壓力值、增壓壓力值。 4、時間坐標(biāo) 在時間坐標(biāo)上，要清楚三曲線是從編碼器發(fā)出高速信號時刻開始計時的，該時刻為時間坐標(biāo)的0點。主要觀察高速發(fā)令起點(見行程曲線)、何時何地速度開始加快、何時速度達(dá)到最大值、何時又減為0、一級壓力何時開始起及何時達(dá)到最大值、增

8、壓壓力何時起及何時到達(dá)最大值，一級壓力轉(zhuǎn)為增壓壓力所需時間。 當(dāng)我們調(diào)整壓射參數(shù)時，這些曲線的形狀會隨著起變化，使我們能夠了解到參數(shù)調(diào)整后起到的效果。 我們需調(diào)整的參數(shù)為： 1、高速發(fā)令位置 高速發(fā)令位置的確定對能否生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件至關(guān)重要。 壓鑄時，當(dāng)鋁液倒入壓室后，鋁液平躺在壓室底部（圖2，紅色為鋁液），壓射桿先是慢速(初速度)推動鋁料，到一定距離后，才高速向前推進，完成填充過程。高速起得過早，鑄件會產(chǎn)生大量氣泡，高速起得過晚，會產(chǎn)生冷料。這兩種情況都會影響到鑄件的質(zhì)量。高速起的最佳位置是鋁液前鋒到達(dá)澆口時(圖3)。 為了鋁液前鋒到達(dá)澆口時高速起，需要準(zhǔn)確調(diào)整高速發(fā)令位置，下面給出高速發(fā)令

9、位置計算公式。 高速發(fā)令位置的值主要由以下幾個參數(shù)決定。(1)、工件重量W，(2)、壓室直徑 ，(3)、料餅位置S，(4)、高速延遲距離，見圖4圖5。將工件從澆口處取下（保留渣堆），稱出其重量W(工件第一重量)，壓室直徑為，算出與工件第一重量等重的以為直徑的工件換算長度L1(將重量代入圖5中工件重量欄，工件換算長度L會自動顯示)，在所顯示的曲線中讀出料餅位置S和高速延遲距離以及工件換算長度L1(代入圖5算出高速發(fā)令位置（最遠(yuǎn)點）：高速發(fā)令位置（最遠(yuǎn)點）SL1。 比如說高速發(fā)令位置的最遠(yuǎn)點為200mm，你就不能設(shè)高速發(fā)令位置為201mm，否則肯定會有冷料產(chǎn)生。但可以適當(dāng)減少此值，比如說設(shè)為195

10、，也就是說，實際高速可以早一點起來，但不能過多，過多了會產(chǎn)生氣泡，究竟可提前多少呢？要依據(jù)工件進料口的形狀來決定，一般可從進料口開始收縮處(見圖4中B點)鋸下，取為工件第二重量，此工件重量會大于從澆口處取下的工件第一重量，算出的L2值大于L1，代入高速起點(最近點)公式： 高速發(fā)令位置（最近點）SL2 就算出高速發(fā)令位置最近點的值，高速發(fā)令位置就在最遠(yuǎn)點和最近點之間選取。 本例中(見圖5)同一工件以澆口處取下的工件重量(第一重量)為2000克，在80的壓室內(nèi)L1=148mm，料餅位置S=350mm，高速延遲距離20，算出的高速發(fā)令最遠(yuǎn)點為182 mm。從料餅前端處B處(圖4)取下的工件重量(第

11、二重量)為2140克，在80的壓室內(nèi)L2=158mm，算出的最近點為172 mm，高速發(fā)令位置就在172-182 mm之間選取。 2、初速度 初速度是由系統(tǒng)比例閥中的流量閥提供的，設(shè)定不同的流量可得到不同的初速度，此初速度在不引起鋁液擾動而卷入氣體的情況下(圖6)應(yīng)盡可能的大，其值的大小在速度曲線上可讀出（m/s）。 3、最大速度 最大速度值由調(diào)整速度手輪來獲得，其值會直接影響工件質(zhì)量。在速度曲線上可得讀數(shù)（m/s），以確定是否達(dá)到規(guī)定的速度。 4、壓射壓力(一級壓力) 壓射壓力由壓射蓄能器的壓力決定，其值在壓力曲線上獲得讀數(shù)（MP）。 5、增壓壓力 增壓壓力由增壓蓄能器的壓力決定,其值在壓力曲線上獲得讀數(shù)（MP）。當(dāng)工件壓得不實時，可能是增壓來得太慢(表現(xiàn)在曲線上為從一級壓力轉(zhuǎn)為增壓壓力的時間過長)。 6、一級壓力和增壓壓力轉(zhuǎn)換時間