Автоматизация производственного процесса

Основное направление автоматизации литья под давлением - создание гибких, автоматически действующих систем машин - литейных комплексов, позволяющих эффективно использовать такую технологию для получения отливок не только в условиях массового, но и серийного производства. Современные литейные комплексы литья под давлением позволяют автоматически осуществлять все технологические операции процесса от заливки расплава в камеру прессования до отделения литников и облоя от отливки.

Замена оператора автоматически действующими механизмами, требует оснащения литейных комплексов средствами контроля параметров технологического процесса, качества отливок и полноты выполнения отдельных операций, использования программных средств и вычислительной техники, обеспечивающих оперативную корректировку параметров и принятие решения о возможности начала очередного цикла. Поэтому автоматизация литья под давлением требует высокой надежности и стабильности выполнения отдельных операций процесса, работы оснастки и машины, вспомогательных и устройств контроля и регулирования параметров технологического процесса.

Автоматически действующие комплексы литья под давлением условно можно разделить на три системы: машина для литья под давлением; устройства для автоматизации манипуляторных и транспортных операций; система управления качеством отливки, контроля, стабилизации и регулирования параметров технологического процесса.

Автоматизация управления технологическим процессом предназначена для стабильного получения отливок заданного качества, повышения эффективности производства и является нижним уровнем АСУ ТП.

Для контроля параметров технологического процесса, определяющих показатели качества отливки, машины литья под давлением оснащают специальными датчиками.

Теория и практика литья под давлением показывают, что наиболее существенными параметрами технологического процесса, определяющими качество отливок при литье под давлением, являются: температура и доза заливаемого сплава; температура пресс-формы; усилие запирания; скорость и давление прессования; скорость нарастания давления при подпрессовке; продолжительность выдержки отливки в пресс-форме; усилие съема отливки или извлечения из нее стержней; темп работы, зависящий от длительности основных и вспомогательных операций.

Температуру заливаемого сплава контролируют термопарами в тигле автоматического дозирующего устройства или раздаточной печи. Доза заливаемого сплава определяется точностью автоматического дозатора и контролируется, чаще всего, по высоте пресс - остатка или перемещению пресс - поршня.

Усилие запирания контролируют механическими, индуктивными или тензометрическими датчиками, измеряющими деформацию колонн машины на участке мерной длины. Такие датчики позволяют осуществить блокировку механизмов машины и прервать выполнение последующих технологических операций, если усилие запирания не соответствует требуемому.Для измерения скорости прессования применяются датчики различных конструкций (реохордные, индуктивные, импульсные и другие).Для измерения давления в гидросистеме механизма прессования используют манометры (для измерения статического давления в гидросистеме при настройке машины), надежные малоинерционные преобразователи различных конструкций для регистрации изменения давления в гидросистеме в течение всего рабочего цикла литейной машины.

Тепловые условия формирования отливки зависят не только от температуры пресс-формы и заливаемого сплава, но и от темпа работы - числа литейных циклов в единицу времени. Отклонения от заданного темпа работы могут приводить к отклонению тепловых условий формирования отливки от их оптимальных значений и требовать изменения других технологических параметров, влияющих на качество отливок. Длительность технологического цикла контролируют по сигналам, поступающим с тех же датчиков, которые используются, например, для контроля скорости прессования.

Первичные преобразователи и приборы для контроля параметров технологического процесса объединяют в измерительную систему, которой оснащают машины для литья под давлением. Комплект преобразователей, приборов, средств коммутации объединяют в стенды контроля технологических параметров литья под давлением.

Системы контроля параметров технологического процесса позволяют управлять качеством отливок на основе сопоставления результатов контроля их качества и фактических параметров технологического процесса, полученных с помощью систем контроля.