一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108637219A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810866505.4(22)申请日2018.08.01(71)申请人中国兵器工业第五九研究所地址400039重庆市九龙坡区石桥铺渝州路33号(72)发明人陈强黄志伟赵祖德赵高瞻陶健全万元元李明邢志辉(74)专利代理机构重庆弘旭专利代理有限责任公司50209代理人兰芳(51)Int.Cl.B22D18/04(2006.01)B22D18/08(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图8页(54)发明名称一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制系统及方法，本系统包括用于放置铸型的平台，平台上设置有多个充液口，平台下设置有多个熔体保温炉，每一个充液口均分别与一保温炉通过升液管连通，每一个熔体保温炉均分别通过一独立的压力控制系统进行加压充型。本系统使得熔体在型腔内以近似层流的方式进行充型，针对性地提高局部凝固补缩能力，减少或消除铸件分散性缩松缺陷，实现大型铝合金铸件的针孔度和疏松度达到Ⅰ级。CN108637219ACN108637219A权利要求书1/1页1.一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制系统，其特征在于：包括用于放置铸型的平台，平台上设置有多个充液口，平台下设置有多个熔体保温炉，每一个充液口均分别与一保温炉通过升液管连通，每一个熔体保温炉均分别通过一独立的压力控制系统进行加压充型。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：每一个独立的压力控制系统均包括与其相对应的保温炉连接的压力控制模块，所述压力控制模块还与压缩空气源和排气通道连接。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述压力控制模块与所述保温炉之间设置有电控气动梭阀。4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于：所述保温炉与所述压力控制模块之间还设置有压力检测支路，在所述压力检测支路上连接有压力变送器。5.如上述任一项权利要求所述的系统，其特征在于：所述压力控制模块还连接有精密减压阀。6.如上述任一项权利要求所述的系统，其特征在于：所述压力控制模块内设神经网络模糊控制模块。7.如上述任一项权利要求所述的系统，其特征在于：所述压缩空气源为一个且经过一手动球阀和一电控气动梭阀分别与每一个压力控制模块连接。8.一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）同步预充型步骤：开启压缩空气源与压力控制模块之间的手动球阀和电控气动梭阀，压缩空气进入到每一个压力控制模块之中，开启精密减压阀，打开第一个保温炉的电控气动梭阀，比例阀按照0.1-0.2KPa/s加压速率加压，将保温炉升液管的金属液面高度升至标记位置，然后依次开启其余保温炉的精密减压阀和电控气动梭阀，通过压力控制模块将保温炉升液管的金属液面升至与第一个保温炉的升液管的金属液面相同的位置；2）液面独立加压步骤：同时开启每一个保温炉的电控气动梭阀，启动所有压力控制模块，按设计的多区同步充型及分区压力补缩工艺曲线进行液面加压，升压过程中，压力控制模块根据压力变速器反馈的压力值，执行神经网络模糊控制计算，通过比例阀精确修正压力控制误差，当压力达到工艺曲线指定值后，关闭所有阀门，液面独立加压过程结束；3）卸压步骤：打开保温炉排气阀，将压缩空气通过排气管道排出，当保温炉的压力小于3KPa后，关闭排气阀。2CN108637219A说明书1/7页一种用于多位并联加压铸造装置的独立液面加压控制系统及方法[0001]技术领域：本发明涉及一种多位并联加压铸造装置，尤其涉及多位并联加压铸造装置的保温炉液面加压控制系统和方法。[0002]背景技术：在航空航天、兵器、船舶、汽车、电子等领域，大型复杂铸件，尤其是大型复杂铝合金框架、板形、舱体铸件的需求和应用正越来越广泛。该类铸件具有轮廓尺寸大（最大2500mm左右）、变壁厚（5mm~100mm）、长流程、热节分散等结构特点，导致铸件成型过程中易产生诸多问题：一是铸件壁厚差压大，升液不稳、液面不同步易产生紊流、卷气；二是长流程，熔体表面张力大，铸件易出现大面积冷隔、浇不足；三是铸件存在多个分散热节，铸造工艺补缩能力不足，造成针孔度、疏松度超标；四是糊状凝固合金固液区间温差大，热裂倾向严重；五是Al-Mg合金铸件在大气下充型，Mg元素的氧化、烧损严重。上述问题频繁暴露于铸件的研制和生产过程中，制约了大型铝合金铸件在武器装备中的应用。目前，国内在大型铝合金铸造工艺与装备方面开展了相关研究，一些精密铸造技术，如真空增压铸造、低压铸造、差压铸造等在航空、航天、兵器等领域得到了一定应用，但铸件成品率低。[0003]在中国专利CN10