共享單車依靠其“低碳出行”的生活理念在近年來取得了快速的發(fā)展,意味著自行車生產(chǎn)企業(yè)迎來了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著市場對自行車鋁合金零件的形狀和質(zhì)量要求越來越高,傳統(tǒng)鍛造方法已經(jīng)無法適應(yīng)其需求,而液態(tài)模鍛技術(shù)作為一門新興工藝,依靠其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、節(jié)約能源、鑄造成本低等優(yōu)點(diǎn),越來越受到相關(guān)行業(yè)的關(guān)注。目前我國液態(tài)模鍛裝備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究方面與發(fā)達(dá)國家還存在較大的差距,所以對液態(tài)模鍛裝備控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在對液態(tài)模鍛工藝與機(jī)構(gòu)原理分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套自行車鋁合金零件液態(tài)模鍛原型機(jī)以及裝備控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)滿足液態(tài)模鍛生產(chǎn)過程中的壓力、溫度控制要求,為液態(tài)模鍛設(shè)備領(lǐng)域的科研工作提供借鑒和思路。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)分析傳統(tǒng)鍛造方法制作鋁合金零件的局限性,提出了基于液態(tài)模鍛工藝的裝備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)系統(tǒng)需求和液態(tài)模鍛成形過程,將系統(tǒng)總體分為三個(gè)部分:機(jī)械結(jié)構(gòu)與液壓機(jī)構(gòu)、擠壓過程壓力控制系統(tǒng)以及模具預(yù)熱溫度控制系統(tǒng)。(2)根據(jù)鋁合金零件生產(chǎn)要求,結(jié)合液態(tài)模鍛工藝,設(shè)計(jì)了液態(tài)模鍛原型機(jī),在舊式?jīng)_床上完成了設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造,并根據(jù)各油缸的技術(shù)要求,完成了原型機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最后,根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),完成了基于PLC控制器的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。(3)分析了油缸的擠壓過程、壓力控制要求以及壓力控制流程,提出了油缸擠壓過程中的兩段式壓力控制方案,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電液比例壓力閉環(huán)控制系統(tǒng),通過PID控制方法實(shí)現(xiàn)了擠壓過程中壓力切換的穩(wěn)定控制。試驗(yàn)表明,系統(tǒng)能夠完成油缸的順序動(dòng)作與壓力控制要求。(4)根據(jù)模具預(yù)熱過程和溫度控制要求,提出了以通斷調(diào)功法控制周期內(nèi)加熱時(shí)間的溫度控制方案。采用位置式PID控制方法實(shí)現(xiàn)了模具溫度的穩(wěn)定控制,并在此基礎(chǔ)上提出了Bang-Bang+積分分離位置式PID復(fù)合控制方法,在滿足精度要求的條件下,達(dá)到最大化減少總體加熱時(shí)間的目的。試驗(yàn)表明,系統(tǒng)能夠完成模具預(yù)熱溫度控制要求。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U484
【部分圖文】：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文象，將鋁合金零件的生產(chǎn)過程作為研究環(huán)節(jié)，以工藝參設(shè)計(jì)一套自行車鋁合金零件專用液態(tài)模鍛裝備控制系統(tǒng)藝參數(shù)的控制要求及試驗(yàn)條件，并能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相態(tài)模鍛工藝生產(chǎn)過程中操作的盲目性、提高鑄件質(zhì)量、滿備領(lǐng)域的科研工作提供借鑒和思路。鍛生產(chǎn)工藝簡介鍛工藝流程是將一定量的液態(tài)金屬直接注入模具型腔，進(jìn)行合模操充型流動(dòng)，并在壓力的作用下擠壓成形并壓實(shí)，最后獲。液態(tài)模鍛作為一種新興工藝，結(jié)合了鑄造技術(shù)和熱模鍛簡單、生產(chǎn)成本低、成形精度高、力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)[1工藝流程如圖 1.1 所示，分為金屬融化、金屬液澆注、

設(shè)備的研究因其能生產(chǎn)高性能鑄件在近年來獲得了高速的發(fā)展工藝的載體，對推廣液態(tài)模鍛工藝和發(fā)揮其優(yōu)勢起各國投產(chǎn)的液態(tài)模鍛設(shè)備大約有一千臺(tái)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及壓鍛設(shè)備主要分布在美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家，外進(jìn)口，自主研發(fā)的設(shè)備數(shù)量很少[23]。最早開始開展液態(tài)模鍛技術(shù)研究的國家之一，其技的前沿。在 20 世紀(jì) 80 年代，日本的宇部公司就成鑄造機(jī)，如圖 1.3 所示。該系列擠壓鑄造設(shè)備的生程技術(shù)控制模鍛過程，并實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的精確控制自動(dòng)化生產(chǎn)。宇部公司目前研發(fā)出的設(shè)備最大合于國內(nèi)大多數(shù)液態(tài)模鍛設(shè)備。截至目前，宇部公司已。日本豐田公司目前已經(jīng)使用 14 臺(tái) VSC 系列液態(tài)年的高檔汽車鋁輪生產(chǎn)量達(dá)到 400 萬支，并已經(jīng)在

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文的需求理念正朝著降低油耗、減少污染等方面越來越強(qiáng)烈，減輕汽車自重、降低油耗成了各這也使得汽車產(chǎn)業(yè)對鋁合金的需求量不斷的加量化的節(jié)奏會(huì)越來越快，鋁合金液態(tài)模鍛技術(shù)件最合適的方式之一。利用液態(tài)模鍛工藝生產(chǎn)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)、車架等，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于美國、車制造企業(yè)中[41]。國內(nèi)許多知名品牌的汽車公汽車結(jié)構(gòu)件，隨著鋁合金零部件的需求逐年增的重視。如圖 1.4 所示為采用液態(tài)模鍛工藝生
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李順;李宏偉;張新;王長順;胡錦川;王思濤;杜之明;王成;;高性能鋁合金結(jié)構(gòu)件液態(tài)模鍛技術(shù)研究[J];新技術(shù)新工藝;2015年06期

2 馮罕剛;;PLC與傳統(tǒng)繼電器控制優(yōu)勢探討[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2014年16期

3 阮博;烏建中;周俊杰;;風(fēng)電葉片模具電加熱系統(tǒng)溫度特性及控制算法研究[J];流體傳動(dòng)與控制;2014年02期

4 肖麗仙;;順序控制設(shè)計(jì)法在PLC編程中的應(yīng)用[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2013年02期

5 姬金金;周杰;楊海;黃亮;;熱鍛模預(yù)熱溫度對材料成形及模具磨損的影響[J];熱加工工藝;2013年03期

6 劉靜安;韓鵬展;王文志;羅立新;;鋁合金鍛壓生產(chǎn)與技術(shù)的發(fā)展趨向[J];鋁加工;2012年06期

7 楊憲章;;液態(tài)模鍛模具加熱和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探[J];中國包裝工業(yè);2012年13期

8 宋鑫;張會(huì);周揚(yáng);邵博;趙宏貴;;液態(tài)模鍛技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J];鑄造技術(shù);2012年06期

9 洪慎章;;鋁合金液態(tài)模鍛的應(yīng)用及發(fā)展[J];精密成形工程;2012年03期

10 張會(huì);;液態(tài)模鍛工藝的發(fā)展和應(yīng)用[J];機(jī)械管理開發(fā);2012年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 郭志宏;AZ80鎂合金擠壓鑄造工藝仿真與復(fù)合材料制備[D];中北大學(xué);2014年

2 鄧建新;擠壓鑄造成形系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 林異捷;電液比例張力控制在鉛陰極開卷機(jī)上應(yīng)用研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

2 唐倩;40MN多向模鍛液壓機(jī)水平缸的速度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

3 郭洪鋼;液態(tài)模鍛模具關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則研究[D];北京交通大學(xué);2014年

4 唐焱;數(shù)控火焰淬火機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2012年

5 熊瑛;電液比例溢流閥的MATLAB仿真[D];武漢科技大學(xué);2011年

6 劉玲玲;PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2010年

7 胡代珍;基于模糊PID的模鍛液壓機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2009年

8 劉幻;摩擦焊機(jī)電液比例閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

9 王鵬;陶瓷加熱溫度控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

10 朱明;125MN擠壓機(jī)上位機(jī)系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];中南大學(xué);2007年

本文編號：2859138