活塞单模铸造机冷却流程的电气系统设计及应用

马江

摘 要：针对活塞单模铸造机冷却流程的电气系统设计及应用问题进行探讨分析，通过设计电气系统，优化设计活塞单模铸造机冷却流程，提升活塞单模铸造质量。实验结果表明，在活塞单模铸造机冷却流程中，针对ZL108铝合金活塞单模铸造机冷却流程中，能够优化设计应用电气系统，运用系统分析活塞铸造的各部件的设计、计算过程，简化其冷却流程，结合实际铸造分析，得出将浇注温度控制700 ℃、浇注速度控制0.3 kg/s、模具温度150 ℃，可以优化活塞单模铸造机冷却流程，发挥积极设计应用价值。结论中证实，在活塞单模铸造机冷却流程中优化设计应用电气系统，有助于优化活塞单模铸造机冷却流程，提升活塞单模铸造治疗，发挥积极影响价值，可以在實践中设计应用该电气系统。

关键词：单模铸造机；活塞；电气系统；冷却流程

在铸造活塞铸造中，由于活塞在发动机中的密封、传热、支承等作用，要想提升活塞的耐磨性、弹性与热稳定性，应该提升活塞铸造质量。运用活塞铸造机，铸造活塞，将会运用液压技术，优化实现液压与电子控制技术的结合【1】，设计实现基于活塞铸造机的电气系统，实现对铸造机半自动化的管理，这样可以满足活塞铸造机生产工艺要求， 并也在实际的工业生产中得到广泛应用【2】。

针对ZL108铝合金活塞单模铸造中，应用该电气系统优化设计工艺数值，不仅可以为活塞铸造机冷却流程设置优化的参数，也可以节省零件设计的成本，发挥积极影响【3】。本文研究中，通过分析活塞铸造机结构，基于ZL108铝合金活塞单模铸造研究对象从而分析设计活塞铸造机冷却流程电气系统的设计开发过程，同时可以运用该系统设计活塞单模铸造浇注机的结构简单，为活塞单模铸造机冷却流程中设置最优的工艺参数，避免在铝合金活塞铸造冷却流程中出现缩松、缩孔以及晶粒尺寸不均匀的缺陷，发挥积极应用价值。

1 试验材料与方法

1.1材料

在本次设计中，为确保活塞单模铸造机冷却流程中电气系统可以发挥实际效用，对此在实际设计基于ZL108铝合金的活塞单模铸造机，以ZL108铝合金活塞单模铸造机为研究对象，优化设计活塞单模铸造机冷却流程电气系统，对铸件在冷却流程的情况，运用电气系统进行虚拟仿真，分析在冷却流程中出现缺陷的原因，找出对铝合金活塞成型质量最优的参数组合，优化设计活塞单模铸造机冷却流程参数。在本次设计的活塞单模铸造机冷却流程电气系统中，能够根据实际的活塞单模铸造机铸造经验，优化其活塞单模铸造机的浇注工艺，同时可以将ZL108 铝合金的浇注温度设置成650 ℃～750 ℃，并可以将浇注速度设置为0.2 kg/s～0.4 kg/s，控制模具温度在150 ℃～250 ℃范围。

1.2设计电气系统

可以在本次设计的活塞单模铸造机冷却流程电气系统中，可以将时间参数反映到电气系统的触摸屏之中，这样就可以使铸造人员根据活塞单模铸造机冷却流程，实时的做出参数调整。同时，在电气系统的设计中，还应该独立设计四部分水冷环节，确保其之间能够相互独立，这样将会有利于调整活塞单模铸造机冷却流程中各部分的时间参数。对于系统设计中，调整活塞单模铸造机的冷却流程。

同时，在电气系统设计中，为确保活塞单模铸造机铸造员可以更直观的看到活塞单模铸造机冷却的流程，并可以根据冷却流程随时冷却时间的参数，可以应用柱状图模式，为电气系统用户展示冷却流程。

1.3应用虚拟仿真系统

在本次设计的电气系统中，为系统构建一个虚拟的桌面型人机交互界面，可以在该界面中运用三维的CAD 软件、UG Pro/E进行铸件的几何建模工作。在具体的活塞单模铸造过程中，将会采用40%～100%的铝合金原料，60%以下的回炉料，在150kg中频炉中熔炼，从铁液出炉至浇注完毕的时间控制在10min之内，并运用电气系统仿真分析其冷却流程。具体就是结合虚拟仿真系统中的VC 开发环境，应用OpenGL虚拟现实软件开发包，并结合MFC类库，确保设计电气系统发挥实际应用价值。同时，可以在铝合金活塞单模铸造机冷却流程中，运用电气系统，可以根据本次铝合金活塞单模铸造机的工艺条件，同时能够按照各铸造生产设备标定量铝合金活塞单模铸造机冷却流程，对铝合金活塞单模铸造机冷却流程进行电气控制仿真。

2 试验结果

（1）铝合金活塞单模铸造机冷却缺陷分析

通过应用电气系统，对铝合金活塞单模铸造机冷却流程进行模拟分析，得出其冷却流程中的缺陷，分析其产生铸造缺陷的相关情况，可以看出，在铝合金活塞单模铸造机冷却流程中，由活塞毛坯铸造中的主体浇注不足，因此会容易导致铝合金活塞单模铸造机的销座孔位置，出现浇注不足或是残余气体的问题，从而会影响活塞的铸造质量。

（2）分析最佳活塞单模铸造机冷流程的参数

针对产生不合格情况的铝合金活塞单模铸造机冷却流程，其需要对铝合金活塞单模铸造机冷却流程中的工艺参数进行优化组合，之后可以结合电气系统利用Procast模拟软件，开展其冷却流程的数值模拟。

在铝合金活塞单模铸造机冷却流程中，金属液的浇注速度，也将会影响到活塞单模铸造机的冷却成型质量；同时，对于浇注的温度、模具的温度，也将会影响铝合金活塞单模铸造机冷却流程质量，基于电气系统生产塞单模铸造机中最佳的塞单模铸造机冷却成型工艺参数组合，设置700 ℃的浇注温度，将浇注速度设置为0.3 kg/s，模具温度设置为150 ℃，提升铝合金活塞单模铸造过程中的冷却成型质量，提升活塞铸造质量。

3 结论

本次的研究之中，在活塞单模铸造机冷却流程中，针对ZL108铝合金活塞单模铸造机冷却流程中，能够优化设计应用电气系统，运用系统分析活塞铸造的各部件的设计、计算过程，简化其冷却流程，结合实际铸造分析，得出将浇注温度控制700 ℃、浇注速度控制0.3 kg/s、模具温度150 ℃，可以优化活塞单模铸造机冷却流程，发挥积极设计应用价值。

参考文献：

[1]程世红， 吕娜. 不同参量下单模激光系统的特性研究[J]. 光电技术应用， 2014（1）：1-3.

[2]冯海永， 陈白宁. 活塞单模铸造机冷却工艺电气系统优化设计[J]. 自动化应用， 2015（8）：64-64.

[3]高海山. 鱼雷罐残铁再利用设备改造[J]. 山东冶金， 2014（2）：80-80.