卧式冷室压铸机压射液压及控制系统的仿真研究

摘要

压铸件质量在很大程度上取决于压铸机压射系统性能的优劣。文中基于AMESim仿真平台对卧式冷室压铸机的压射液压系统及其控制系统开展了仿真研究,以期满足压射过程各阶段对压铸机压射系统提出的不同性能需求。内容包括压射各阶段对应的液压系统的设计及其性能评价,快压射--增压阶段间过渡的制动液压系统设计及其性能评价,以及基于电液伺服技术的实时压射控制系统的设计及其性能评价三个方面。
　　 文中围绕压射速度和压射压力这两个压射过程中需要控制的主要参数,首先从经典控制理论的角度出发,建立了压射液压系统主要元件的数学模型,推出了表征其动态特性的传递函数,并在此基础上分析了各部件的关键参数对响应速度和稳定性的影响规律；建立了二通插装阀、慢压射液压系统、快压射液压系统以及增压液压系统的仿真模型,直观的展现了参数变化对系统性能的影响,为后续压射控制系统的设计提供了仿真依据；为解决快压射--增压阶段切换时巨大的液压冲击、实现无飞边压铸,文中对入口节流、旁路节流和出口节流调速三种减速方案进行了对比分析之后,新设计了一种制动液压系统,并实现了快压射阶段末期及时减速、升压以及与增压阶段的平滑过渡。建立了压射实时闭环控制系统的仿真模型,从频域和时域的角度分别对控制系统的稳定性、响应速度和稳态误差等进行了分析。分析结果表明所建立的控制系统能准确跟踪系统输入、响应迅速、且具有良好的稳定性。