机械自动化在低压铸造领域的应用初探

侯耀武

摘要：对自动化技术在低压铸造机械中的应用进行了研究，如汽车行业的生产制造和安全控制仍然至关重要。低压铸造是现代汽车铝合金铸件的重要支撑元素。自动化技术可提高工作效率，并在使用低压铸造时节省能耗。

关键词：自动化技术;低压铸造机;应用发展

自1950年代以来，低压铸造开始研究，但发展相对缓慢。伴随着汽车工业的发展和众多新技术的运用，我国低压铸造迅速发展，其功能和性能、稳定性和可靠性达到国际标准的，广泛用于生产轮毂、气缸盖等。

一、低压铸造独特的优点

1.在工艺过程中，可根据需要设置和调整低压制造参数，以确保液体金属的稳定充型，减少或避免在充型过程中的翻腾、冲击、飞溅，从而减少氧化渣的产生，避免坯件缺陷。

2.充型压力金属液可提高其流动性和零件的良好形状，从而形成了清晰的轮廓光洁表面的零件，并有助于形成大型薄壁零件。

3.零件在压力下凝固，可完全补缩，致密组织，较高机械性能。

4.提高金属液加工效率。一般不需要冒口，金属液回收率明显提高，一般达到90%。

5.良好的劳动条件;有利于机械化和自动化的高效生产是低压铸造重要优势。

6.低压铸造具应用于合金的许多不同领域，可用于各种铸造场合，不仅可用于有色合金，还可用于铸铁、钢。尤其是对于有色合金易氧化，性能更高，防止金属液体在浇注时氧化夹渣。

二、低压铸造工艺

升液、充型、增壓、保压结晶、卸压、冷却、冷却延迟、预热、浇注温度、铸型的涂料等是低压铸造工艺的技术规范。（1）升液压力和速率、压力是增加浇口上升金属液位所需的压力。升液管中的增加速度是液体的增加速度。升液必须稳定，以便于排出型腔内的气体，并防止其进入浇口时发生。（2）充型和速度压力是金属液充型提升系统所必需的。在此阶段，金属液面的压力会随其速度增加。（3）充型金属液腔内是增压和增压速度后。并继续加压，使成型零件在一定压力下凝固。压力称为结晶或保压压力。压力越大结晶，越好补缩效果，铸造工艺也越密。但是，不能通过增加结晶压力来提高模具零件的质量。

三、自动化技术在低压铸造机中的技术方案设计

1.整体结构。低压铸造机采用自动化技术，与传统低压铸造机不同，低压铸造机采用电动液混动开合模。它包括合面，下模的合面安装在立导柱的四个角上，顶部定梁安装在立导柱的上方，合面、立导柱和上部定梁构成其安装框架;在各立导柱内安装螺旋提升降筒，导向装置安装在螺旋升降筒上套;上横梁和同步桥构成上模，上模梁两端安装在导向装置上，包括制动电机、齿轮箱三个T形，四个直角和传动杆一个。三个T形齿轮箱分为主T形一个和齿轮箱两个辅助T形。电机通过电气底座上部连接梁的中间安装，主T形齿轮箱电机输出端连接到，通过主T形齿轮箱连杆连接到T形两侧辅助齿轮箱;通过连杆连接到的右角齿轮箱。四个右上框架角直角齿轮箱位于安装。每个直角齿轮箱与螺旋提升油缸相连。顶部固定梁之间的固定梁由两侧上方的固定梁连接。

2.导向装置的结构。导向装置是一个矩形金属板，一端通过螺栓固定在移动部件的顶部和底部，另一端固定在垂直立导柱上。连接四个螺旋升降筒形成的放矿的外侧四个立导柱形成的方框围。

3.应用程序设计功能。伺服电动机控制速度和方向，变频器确保四个螺钉的同步旋转。平衡气缸用于平衡模具和激活动板的重量，以减少螺钉和螺母之间的摩擦。梯形自锁，以确保液压系统运行时螺母和螺钉之间没有滑动或旋转;电液混动解决低速运动和低速大负荷运动的问题;使用伺服电机控制，它可以精准定位模具位置。

四、自动化技术在低压铸造机中的技术方案改进

根据上述技术解决方案，可对上述技术解决方案进行以下改进，以确保设备的方便性和稳定性：

1.螺旋升降筒。其包括螺杆、安装在螺杆底部的下部轴承组、螺杆顶部穿过上部轴承组，且上下运动部件安装在螺杆的中部套装。上下运动部件包括活塞、

丝母固定在活塞上是通过挡圈和支撑套。活塞外部是由上下气缸盖和气缸体组成的气缸。缸盖和缸身通过螺栓连接，缸盖和缸身在连接点处形成台阶，在缸盖与活塞之间安装密封圈，在缸盖与活塞之间安装管接头，在气缸体与活塞之间安装o形密封圈;上下两个扣盖分别安装在顶部和底部缸盖与缸身连接的台阶上，顶部和底部扣盖通过长螺栓一起安装。

3.下轴承组。包括螺杆轴和轴承顶盖，中孔的轴承套顶盖固定在螺杆上，内轴承安装在轴承顶盖下面的螺杆上，安装在轴承顶盖上，下轴承安装在安装台阶上下部轴承下的螺杆上设有圆形螺母，用于固定下部轴承，油孔为T字形，轴承上形成三个油孔，油孔在内腔内开，轴承套侧壁开油口内安装钢球胀塞，自动化技术在低压铸造机中的应用主要是利用伺服电机驱动T型螺杆，螺杆导致螺母上下运动，实现开合高速运动;平衡缸用于平衡模具的自重并减少T型螺杆和螺母之间的摩擦;使用四个短距油缸解决了启闭模块的小行程和大强度问题。低压铸造机自动化技术设计通过上述结构提高了生产效率并降低了能耗。由于开启和关闭位置由伺服决定，因此控制精度较高，且可快速调整以适应不同的模具厚度。低压成型机的技术设计中，自动化技术采用发动机和液压缸两种驱动方法。

自动化技术在低压铸造机研究领域的应用和试验可以提高生产率，降低人工成本，并提供广泛的发展前景。自动化技术在低压铸造机中的应用解决了目前液压油缸方式开合模问题，液压气缸效率低、不准确、非数字控制，提高了生产率并节约能耗。

参考文献：

[1]李刚.汽车发动机下缸体低压铸造工艺及模具设计[J].特种铸造及有色合金，2019，24（08）.

[2]邓瑞.J458双升液管液面悬浮低压铸造机的研发与应用[J].襄樊职业技术学院学报，2019，22（01）.

[3]赵涛.低压铸造机的发展与前景[J].中国机械，2019（12）.

[4]严娜.智能控制的薄壁铝合金铸件真空差压铸造工艺与理论[D].武汉：华中科技大学，2019

[5]孙建.特大型铝合金导体金属型低压铸造工艺的探讨[J].特种铸造及有色合金，2019，30（9）：833

[6]朱莉.国外低压铸造工艺发展概况[J].贵州机械，2020（3）：54