Способ определения момента раскрытия пресс-формы машины литья под давлением

,Х кин,МОМЕНТА МАШИНЫ литейномупольэовано под давлем от рабо датчик 6 входутели вво например ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автоматикисъезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРМ 473562, кл, В 22 О 17/00, 1974,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАСКРЫТИЯ ПРЕСС-ФОРМЬЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относитсяпроизводству и может быть идля управления машинами лит Изобретение относится к технологическим процессам машин литья под давлением и может быть использовано для управления литьевыми машинамиЦелью изобретения является повышение производительности литейной машины,На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - блок-схема алгоритма работы устройства.Устройство (фиг. 1) состоит из вычислительного блока 1, выполненного на базе микро ЭВМ, например СМ,31, включающего модули 2 и 3 ввода аналоговых и дискретных сигналов, например СМ.9201 и СМ9301, а также модуль 4 вывода дискретных сигналов, например СМ.9303, К одному иэ входов модуля 2 ввода аналоговых сигналов подключен датчик 5 температуры пресс-формы, например термопара ТХК, установленный в отверстии пресс-Формы на расстоянии 0,2-0,5 нием и литьевыми машинами. Цель - повышение производительности литейной машины. В основу технического решения положены операции, включающие введение расплавленного металла в полость прессформы, его кристаллизацию, измерение температуры в точке обьема пресс-формы и удаление затвердевшей отливки при снижении температуры на 5-10 С ниже температуры фазового превращения сплава, Новым является контроль момента кристализации отливки, например, по усилию на толкатели. Дополнительный контроль момента кристаллизации отливки позволяет учесть влияние слоя смазки, а также системы охлаждения на процессы кристаллизации и охлаждения отливки, 2 ил. ей поверхности к другомизмерения усилий на толДСТБ-С. К входу моду да дискретных сигналов подключен датчик а 7 перехода к второй фазе прессования, на- О пример контакт электромагнита в цепи под- О ачи рабочей жидкости в поршневую полостьцилиндра прессования. Первый выход модуля 4 ввода дискретных сигналов подключен в цепь включения электромагнита 8 клапана подачи рабочей жидкости в механизм пере- Ф мещения подвижной части пресс-формы. Второй выход модуля 4 подключен в цепь подачи сигнала об аварийной ситуациинапример, сирены 9.В момент впуска металла основную тепловую нагрузку несет лишь очень тонкий слой пресс-формы (до 1 мм). Запаздывание наступления максимальной температуры на данной глубине по сравнению с колебаниями температуры на границе определяется по формулегде Ж 1 - запаздывание температурнойволны в пресс-форме на уровне горячегоспая, с; 20дскб ТОЛЩИНа СМаэКИ, М;асм - температуропроводность смазки,м /с;д - расстояние от границы поверхности пресс-формы до горячего спая термопары в направлении, перпендикулярном кповерхности,м,Значение Ьт 1 определяется идентификацией экспериментальных данных: это моментвыхода на максимум показаний термопары,отсчитанный от момента конца заливки металла в пресс-форму и принятый эа началооперации контроля температурного режимаотливки.Изменение во времени температурыточки активного слоя пресс-формы можноописать формулой для инерционного звенапервого порядка с чистым запаздыванием:тф: т(1 - ж 1)ехр( - А 1(т-Лт , (З)где тм - температура заливаемого металла 40по показаниям термопары погружения, С;А 1 - коэффициент, зависящий от постоянной времени переходного процесса, определяемый геометричеслй координатой и-1,системой охлаждения пресс-формы, сИзменение температуры отливки можно выразить формулойТотл = Ьехр( - А т), (4)где А - коэффициент;, зависящий от постоянной времени переходного процесса, опоеделяемый системой охлажденияпресс- формы, с,Учитывая, чтоможно записатьЬф = 1 отд (1 - к 1 Ж 1)ехРД( - Кот+К 2 Лт 1+т). (6) где Лт - запаздывание температурной волны,с;х - линейная координата в направле нии, перпендикулярном к поверхности стенки пресс-формы, м;то - продолжительность цикла, с;а - температуропроводность стальной пресс-формы, м /сС учетом слоя смазки, который приведен к эквивалентному слою с теплофизическими характеристиками стальной пресс-формы, запаздывание температурной волны на глубине заделки горячего спая термопары равно 15Ьк=ада,.ч " .аlд ), Рл асм Ла где А, Й - теплопроводность соответственно металла отливки и стальной пресс-формы, Вт/(м С),С, С 1 - средние удельные теплоемкости соответственно отливки и пресс-формы, Дж/(кгС);р, р 1 - плотности соответственно отливки и пресс-формы, кг/м,Величина А изменяется при производстве каждой отливки, так как охлаждение отливки и пресс-формы определяется толщиной слоя смазки при каждом смазывании преСс-формы, Определение ее производится в момент кристаллизации отливки, определяемый по падению показаний датчика усилия, установленного на выталкивателе;тпфки -д тотлк :фЖ 3)(7)- 2 тк+ 2 Ж+ткГДЕ Тпфк, Тотлк СООТВЕТСТВЕННО ЗНаЧЕНИЕ температуры пресс-формы и отливки в момент кристаллизации последней, С;тк - момент начала кристаллизации отливки, с,Дальнейший контроль температуры отливки до момента ее охлаждения на 5-10 С ниже температуры фазового превращения производят по формуле (6), подставив значение А,определенное в момент начала кристаллизации.Определение момента раскрытия пресс-формы согласно алгоритму (фиг, 2) начинается при поступлении сигнала "2 фаза прессования", Запускается таймер Т 1 на период извлечения отливки, и осуществляются последовательные опросы датчика температуры пресс-формы, Последующие значения температуры пресс-формы сравниваются с предыдущими и при получении максимального значения определяют величины Ьт 1 и 11 формулы (3). При этом коэффициентЬ 1 определяется в момент максимального значения по зависимости1 = (1), (8)Последовательные опросы датчика температуры продолжают и при получении сигнала о начале кристаллизации (снижение усилий на плиту выталкивателей до нуля), фиксируют значения тпфк, тк и по формуле (7) определяют величину А. Значение величины температуры кристаллизации опрсделяется сплавом, иэ которого производят отливки. Дальнейший контроль температуры отливки до момента, когда ее температура станет на 5-10 С ниже температуры фазового превращения, производят по формуле (6), подставив значение А, определенное в момент кристаллизации отливки. При дости 1668024жении температурой отливки заданного значения выдается управляющее воздействие на раскрытие пресс-формы. Если температура отливки не достигает заданного значения в течение времени, равного мак симально возможному, выдается сигнал об аварийной ситуации и производится раскрытие пресс-формы.Испытание устройства, реализующего способ, показало, что использование спосо ба по сравнению с прототипом позволяет увеличить производительность литейной машины на 11,Формула изобретения 15 Способ определения момента раскрытия пресс-формы машины литья под давлением преимущественно при производстве деталей из сплавов, имеющих фазовые превращения при температурах ниже темпера туры солидуса, включающий введение расплавленного металла известной температуры в полость пресс-формы, кристаллизацию его, измерение температуры в точке пресс-формы и удаление затвердевшей отливки при снижении температуры на 5-10 С ниже температуры фазового превращения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, дополнительно контролируют момент кристаллизации отливки по усилию на толкатели и определяют температуру отливки по формуле тотл2%1+ггде тотл, 1 пф - соответственно температура отливки и пресс-формы, С;Ьт 1 - запаздывание температурной волны в пресс-форме на уровне горячего спая термопары, с;т - текущее время, отсчитываемое от момента конца заливки металла в прессформу, с;А - коэффициент, зависящий от,постоянной времени переходного процесса, определяемый геометрической координатой и системой охлаждения пресс-формы, с;11, 1 г - коэффициенты,1668024Составитель А. Абросимов Редактор О, Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М. КУчеРЯвав Зэкээ 2607 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101