CLP-9型

差压铸造液面加压控制系统

《CLP-9》型低压铸造液面加压控制系统-使用说明书
（单片机控制、液面可悬浮式低压铸造控制系统）

【第一部分气路控制】

一、概述
《CLP-9》型低压铸造液面加压控制系统，主要用于对内部组织要求致密的鋳件，它是依据低压铸造原理，在密封的坩埚（保温炉）中，通入干燥的压缩空气，在压力的作用下，坩埚内的液态金属通过升液管压入型腔内，使之在压力下充型、结晶、形成鋳件。特别适宜需受力、受压等结构的鋳件。本控制系统采用集成技术生产的，是以压力跟踪仪为核心的闭环反馈系统，整机体积小、运行可靠、抗干扰能力强。系统采用单片机控制，可完成的工艺曲线如图（一）所示。

二、主要技术指标
1）加压速度范围：0~10KPa/s；
2）增压补缩的压力范围：0~150KPa；
3）升液、充型、结壳、增压、保压、开模提示的总延时范围：1s~3600s，保压时控也可由智能温控表自动控制，操作者只要设定好排气时鋳件的温度即可；
4）抗干扰能力：
1、型腔断面的变化不影响充型速率；
2、坩埚的漏气量20³m/h时不影响充型速率；
5）在使用悬浮功能时，由于液面是悬浮在升液管口处，因而在鋳型时不用升液段，直接充型、结壳、增压，不受液位高低的影响，具有良好的重复再现性；
6）由悬浮时数字压力表“YL2”（见图五）所示的压力值可以显示出坩埚内液位的高度。

三、结构及工作原理
结构，本系统采用单片机控制，由气路和电路两部分构成，各自独立，用几组航空插件相互连接，组成一个闭环反馈控制系统必须由控制信号发生器、检测（坩埚内）压力变换的传感器、比较器、放大器、调节器、转化器等部件组成，本系统把它们都集中在压力跟踪仪中。用一个恒压阀稳定外部波动的气源压力。设备气源压力表（见图五）指示系统压力，数显给定压力表“YL1”指示充型压力，数显跟踪压力表“YL2”指示坩埚压力。系统设有20套工艺曲线，操作者可按后续说明进行设置、修改、储存。

工作原理，通过本液面加压控制系统向坩埚内（密封的保温炉）加入一定压力值的压缩空气，压缩空气作用于坩埚内液体金属表面，使金属液沿升液管平稳上升，进入型腔，并在压力下结晶、凝固形成鋳件。压力跟踪仪跟随控制信号对坩埚加压，因采用了闭环控制，保证了控制信号与坩埚内的参数同步和稳定。当控制信号按一定工艺曲线给定后，坩埚内就能准确地再现相同的工艺曲线。

四、系统特点
1）本系统采用了单片机控制和集成技术，因而外观结构简单，维护方便，运行稳定可靠；
2）由于液面可悬浮在升液管口处，因而在悬浮时跟踪压力表“YL2”就可以指示坩埚内液位的高度；
3）系统在保压延时时可不用时间控制，可采用智能温控表控制，这就消除了凭经验判断而带来的失误，这将为降低废品率提供了保障；
4）系统采用了闭环控制，因而对元件的精度要求不高，但抗干扰能力却很强；
5）系统有对称的两个数显压力表，在充型时可指示液位的跟踪情况，在模拟指示灯的配合下，使操作者随时了解系统的工作情况；
6）采用单片机控制，液晶显示，可大大地提高系统工作的可靠性，鋳件过程全部自动进行，无附加动手的必要。对控制系统精度要求阳、严格的用户，可在直浇道处和型腔上部安放热电偶或触点，系统中设有智能温控表，用它控制结晶、排气，即增大了系统工作的可靠性，又使操作者随时了解模具上的温度分布情况；
7）本系统采用高精度的恒压阀，可省去笨重的储气罐；
8）本系统备有顺序凝固和同时凝固的两种充型加压方式，为进一步提高铸件的内在质量提供了可能。

五、安装与调试
1）把压缩空气气源接入系统的进气端，接入管路前，一定要清理干净，以防杂物进入气路中；
2）系统的输出用软胶管与坩埚连接，胶管的内径不得小25mm；
3）将AC220V电源接到系统的电源端子板上；
4）系统的外壳要良好接地；
5）系统压力的调节：气源压力应不低于0.4MPa，调节恒压阀“3”（见图二），使压力表“4”指示在0.3MPa；
6）零点的调节：关闭阀门“14”、“15”，使系统与大气和坩埚断开，调节压力跟踪仪“8”，顺时针转动其旋钮（要慢慢转动），观察压力跟踪表“YL2”，应能从0KPa平滑地到150KPa，再逆时针转回，使压力值略微大于0KPa，即为零点，也叫临界状态；
7）直接设置工艺曲线，冷态运行几次。

六、使用及维护
1）打开系统和坩埚间的阀门“15”，并将坩埚和升液管口封好，对前述设置好的工艺曲线进行试运行，如同前述工艺曲线运行状态一致说明正常，可进行下一步，如果压力表“YL1”和压力表“YL2”的值相差太大，且“YL2”的值比较低，可能是坩埚漏气严重，或气源功率不够、管路细长造成的，应排出后再继续调试；
2）坩埚中倒入液态金属，若需悬浮可将压力跟踪仪“8”上旋钮按顺时针方向慢慢转动，这时液态金属会沿升液管上升，直到鋳型直浇道口下的某一位置为止。若逆时针转动旋钮，则升液管内或直浇道内已上升的液液态金属回落；
3）扒出升液管内或直浇道口中液态金属表层的渣物，合型后即可充型了；
4）升液触点的使用方法：坩埚内液态金属液位随着鋳件的增加而越来越低，升液的高度增加，压力也需加大，在金属模或砂型的直浇道处放置一对触点，设置好升液速率，时间要设长一些，在鋳型时，液态金属沿升液管上升到触点处，系统停止升液，自动转入充型阶段，使用这种控制方式，只要先设置好充型、结壳、保压的参数，就可以不考虑液位的高低直接鋳型了，系统内输出端子“23、27”为升液触点；
5）充型触点的使用方法：鋳件时系统是先升液后充型，由于升液的高度随坩埚内金属液体的多少而变化的，因此每一次再铸件时升液的压力是要加大的，当升液和充型速率一样时，充型的压力也加大，同升液触的使用方法一样，在金属模或砂模的顶部放置一对充型触点，设置好充型速率（升液和充型同速率），时间设长些，在鋳型时，液态金属升到型腔顶部充型触点处，系统自动停止充型，转入结壳阶段。系统内输出端子“16、27”为充型触点；
6）温控保压的使用方法：由于鋳件的大小、壁的薄厚差别很大，所以保压的时间变化也很大，很难精准设置保压的时间，温控保压是在金属模或砂模的直浇道内放置一热电偶，智能温控表设置在液态金属刚结晶时的温度，当充完型后鋳件至上而下逐渐冷却时，直浇道内液态金属刚结晶时，系统自动排气。同一种金属无论其鋳件的大小、壁薄壁厚结晶的温度是一样的，所以使用方便，精度高；
7）系统的进气端要加冷干机，以保证进入坩埚内的气体洁净。过滤器中的污水及赃物要勤排放清理；
8）严禁气源管路突然爆开产生急剧压降，严禁在鋳型过程中调节系统参数；
9）停机后必须关掉电源和气源。

【第二部分电器控制】

一、特点
《CLP-9》型低压鋳造液面加压控制系统，采用单片机控制，可实现工艺参数的设定、显示，并且可将20种不同类型的工艺参数预置在单片机的存储器内，需要时可任意选取。图（三）、（四）为电器原理图，图（五）为控制系统的操作面板。

二、《CLP-9》型低压铸造液面加压控制系统操作面板说明
1) YL1—给定数显压力表；
2）YL2—跟踪数显压力表；
3）BT—温控保压表，使用方法见说明书；
4）YZ—液晶显示器；
5）SA3—开模提示开关（HS7—开模提示指示灯，附在开模提示开关上）；
6）SA2—温控保压开关（WHL—温控保压指示灯，附在温控保压开关上）；
7）SB6—工艺参数设置键（SHL—设置指示灯，附在设置键上；
8）SB7—参数值增加键（ZHL—增加指示灯，附在增加键上；
9）SB8—参数值减少键（JSHL—减少指示灯，附在减少键上）；
10）SB9—工艺参数确定键（QDHL—确定指示灯，附在确定键上；
11）SB10—退出功能键（THL—退出指示灯，附在退出键上；
12）SB3—单片机开机键，系统启动键（QHL—启动指示灯，附在启动键上；
13）SB4—参数选择键（向下），手动结壳键（JHL— 手动结壳指示灯，附在手动结壳键上；
14）SB5—参数选择键（向上），紧急排气键（PHL— 紧急排气指示灯，附在紧急排气键上；
15）HA—开模提示蜂鸣器；
16）HS0—模拟坩埚灯；
17）HS1—模拟升液灯；
18）HS2—模拟充型灯；
19）HS3—模拟结壳灯；
20）HS4—模拟增压灯；
21）HS5—模拟保压灯；
22）HS6—模拟排气灯；
23）HS7—模拟开模灯；
24）GZ—故障报警灯；
24）DY—电源指示灯。

三、系统调试
关闭系统与坩埚间的阀门，合上断路器“QF”，打开“控制电源”开关，按“运行”键，则电源指示灯“DY”亮，在按“启动”键，单片机上电，液晶显示器显示如图6所示，同时过滤器自动排水10秒钟。