[发明专利]一种铝合金轮毂反压铸造控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金铸造领域，具体是一种铝合金轮毂反压铸造控制系统。

背景技术

铝合金生产实践证明，氢是唯一能大量溶解于铝或铝合金中的气体，是导致铝合金形成气孔的主要原因，是铝合金中最有害的气体，也是铝合金中溶解度最大的气体。在铸件凝固过程中由于氢的析出而产生针孔的缩孔缺陷。而且合金的凝固补缩过程主要是通过金属液的流动来实现的。当合金以顺序凝固方式凝固时，固-液界面平坦，液相对界面的补缩阻碍较小，促进液相流动的驱动力也较小，但当合金以同时凝固方式凝固或凝固区域较宽时，那么液相的补缩流动是在狭长弯曲的枝晶间进行的，流程长、阻力大，造成补缩困难，液相流动需要的驱动力也较大，尤其是重力铸造，驱动力除来自凝固收缩时液相与固相冷却时的体收缩力外，还有重力，因此，驱动力很小，流动困难。铸件容易产生显微缩松和缩孔。

在目前的铝合金铸造技术中，不能有效抑制铸件凝固过程中因氢析出而形成针孔的缺陷，且铸件补缩能力可进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金轮毂反压铸造控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝合金轮毂反压铸造控制系统，包括下炉室、上炉室、电气控制模块、进排气控制模块，所述下炉室包括下炉壁、坩埚、升液管，所述升液管下端内置于坩埚中，所述上炉室包括上炉壁、铸模、分隔件，所述上炉壁与下炉壁通过分隔件连接，且间隔开来，所述铸模与升液管上端连接；

所述电气控制模块包括PLC控制器、差压变送器、气电转换器、电气阀门定位器、气动比例调节阀，所述PLC控制器包括a/d单元、数字运算处理单元，所述a/d单元用于数据采样和转换数字信号，所述数字运算处理单元用于分析处理数字信号，所述差压变送器输入端分别与下炉室、上炉室连接，差压变送器输出端经由气电转换器与PLC控制器连接，PLC控制器连接电气阀门定位器，所述电气阀门定位器连接气动比例调节阀；

所述进排气控制模块包括抽气泵、气控阀一、流量调节阀一、流量调节阀二、流量调节阀三、气控阀二、气控阀三，所述抽气泵经由气控阀一连接流量调节阀一，所述流量调节阀一分为两个支路分别连接流量调节阀二和流量调节阀三，所述流量调节阀二经由气控阀二连接下炉室，所述流量调节阀三经由气控阀三连接上炉室；

作为本发明进一步的方案：所述数字运算处理单元包括下炉室与上炉室之间的压力差预设值的数字信号。

作为本发明进一步的方案：所述PLC控制器设置有进排气控制子单元，PLC控制器分别与气控阀一、气控阀二、气控阀三连接。

作为本发明进一步的方案：所述流量调节阀一、流量调节阀二、流量调节阀三采用电磁流量调节阀，且连接PLC控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在该系统中利用抽气泵与流量调节阀对上下炉室同时平稳进气，且用PLC控制器控制电气阀门定位器，继而控制气动比例调节阀，实现上炉室的排气，在上下炉室中形成高压力场及压差，压力场提高了枝晶补缩效果，有效提高了铸件力学与性能，铸件在压力场作用下与型腔有着良好的密着性，具有更高的冷却速度，使结晶组织更致密；由于压力场的作用，有效提高了氢在铝液中的溶解度，抑制了铸件凝固过程中氢成为气体针孔的析出，明显减少针孔的形成；在型腔中压力场形成背压，抑制了金属液充填过程中的喷射飞溅，其平稳充填效果更好。

附图说明

图1为一种铝合金轮毂反压铸造控制系统组成示意图；

图2为上下炉室压差工艺曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种铝合金轮毂反压铸造控制系统，包括下炉室100、上炉室200、电气控制模块300、进排气控制模块400，所述下炉室100包括下炉壁110、坩埚120、升液管130，所述坩埚120用于放置金属液，所述升液管130下端内置于坩埚120中，所述上炉室200包括上炉壁210、铸模220、分隔件230，所述上炉壁210与下炉壁110通过分隔件230连接，且间隔开来，所述铸模220与升液管130上端连接，浇注时，下炉室100与上炉室200中各自形成高压力场，且具有压力差，使金属液从坩埚120内，沿升液管130从下至上到达铸模220中；