铝合金真空压铸辅助系统研制

摘要

随着汽车轻量化对铝合金压铸件的需求增加及质量要求的提高，对真空压铸技术的推广应用越来越迫切。真空压铸辅助系统是真空压铸技术应用的关键设备，直接影响真空压铸生产效率及真空压铸件质量。目前市场上主要由Fondarex，东芝，宇部等公司产品占据市场，但设备购置投入大，维护成本高。国内主要有松庆自动化，震界自动化等公司，但尚都处于开发完善阶段，设备工作过程和压铸件质量不稳定。 本课题在现有真空压铸技术研究的基础上，结合实际生产需要，研制具有自主知识产权的真空压铸辅助系统。通过真空压铸排气理论模型计算分析，选用“真空泵+真空罐”组合装置，实现抽真空效率的最佳化；研发具有创新性的“压缩气体+活塞杆+迷宫槽”工作方式的真空阀，实现真空阀的高灵敏度，可靠性；采用“PLC+触摸屏”控制方案，使控制系统满足真空压铸生产自动化，人机界面控制，工作可靠等要求。 本课题进行了系统抽真空能力测试及实际生产验证。在适意Ws70配模机上进行的系统抽真空能力测试结果表明：系统对未采用特殊密封措施的模具，可在1s之内使模具型腔中的真空度达到2500Pa以下，能够满足真空压铸需要。在东芝250T压铸机上进行的实际生产验证表明：真空阀灵敏度高，动作可靠；控制系统操作方便，安全可靠。通过对普通压铸件和真空压铸件的X-Ray检测比较表明：使用本课题研制的真空压铸辅助系统生产的真空压铸件的气孔缺陷明显减少。 本课题研制系统的性能接近市场上先进真空压铸辅助系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章.绪论

1.1压铸技术

1.1.1压铸的实质及优缺点

1.1.2压铸件气孔缺陷的产生原因及解决方法

1.2真空压铸技术

1.2.1真空压铸的技术优势

1.2.2真空压铸件的市场前景

1.2.3真空压铸技术的发展

1.3真空压铸辅助系统研究现状

1.3.1国内外主要真空压铸辅助系统介绍

1.3.2各类真空压铸系统比较

1.4课题研究内容和意义

1.4.1课题研究意义

1.4.2课题研究内容

第二章.真空压铸辅助系统方案分析与设计

2.1真空压铸排气理论

2.2抽真空方案选择分析

2.2.1真空度范围界定

2.2.2真空压铸主要抽真空方案

2.2.3真空压铸排气理论计算

2.2.4影响系统工作效率因素分析

2.2.5抽真空方案确定

2.3真空阀工作方案确定

2.4系统总体方案与工作原理

2.4.1系统总体方案

2.4.2系统工作原理

2.5小结

第三章.真空阀设计制造

3.1真空阀部件设计制造要求

3.2真空阀材料选择

3.3真空阀结构设计

3.4主要零件加工工艺

3.5真空阀装配

3.5.1各零部件装配要求与解决方法

3.5.2真空阀与模具的装配

3.6小结

第四章.控制系统设计与实现

4.1控制系统设计要求

4.2控制系统整体方案

4.2.1系统控制方案选择

4.2.2主要设备选型

4.3控制系统实现

4.3.1系统通讯

4.3.2 PLC程序设计

4.3.3模拟量输入信号处理

4.3.4气动控制设计

4.3.5人机界面设计

4.4小结

第五章.系统性能检测与实际生产验证

5.1模具型腔抽真空理论计算验证

5.1.1验证方法和验证平台

5.1.2结果分析

5.2抽真空性能测试

5.2.1测试方法和测试平台

5.2.2测试结果

5.3实际生产验证

5.4小结

第六章.结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

研究生生阶段发表论文及参与科研项目

致谢

附录