王明巖

（山東省東營(yíng)市東勝鑄業(yè)有限責(zé)任公司 ，山東 東營(yíng) 257067）

1 注蠟機(jī)的控制功能概述

系統(tǒng)的基本控制要求是：模具的左部分安裝在動(dòng)模扳上，模具的右部分安裝在靜模板之上。當(dāng)點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕后，控制器控制電磁閥使得動(dòng)模板移動(dòng)，安裝在模板上的模具被合攏在一起，此時(shí)注蠟系統(tǒng)開(kāi)始工作，液態(tài)蠟液通過(guò)一個(gè)擠壓器被擠入模具中。通過(guò)對(duì)模具的降溫處理，最終使得蠟?zāi)Ｔ谀＞咧欣鋮s成型，最終制得蠟?zāi)！?/p>

2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及液壓回路

2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

注蠟機(jī)由合模機(jī)構(gòu)、注蠟機(jī)構(gòu)構(gòu)成：

(1)合模機(jī)構(gòu)：用于安裝模具的左右兩部分。由左右模板、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、位移傳感器、合模油缸構(gòu)成，通過(guò)電磁閥對(duì)合模缸的油路進(jìn)行控制。

(2)注蠟機(jī)構(gòu)：由一個(gè)注蠟油缸和儲(chǔ)蠟缸構(gòu)成的蠟液擠出機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)電磁閥控制注蠟油缸的動(dòng)作，來(lái)控制蠟液的擠出。

(3)頂出機(jī)構(gòu)：由頂出油缸和安裝在油缸頂端的工裝構(gòu)成，通過(guò)電磁閥進(jìn)行動(dòng)作的控制，在每個(gè)注蠟動(dòng)作完成后，將制作完成的蠟件頂出。

(4)補(bǔ)蠟機(jī)構(gòu)：由補(bǔ)蠟油缸、吸蠟器和單向閥構(gòu)成，負(fù)責(zé)在注蠟機(jī)構(gòu)注蠟完成后，通過(guò)吸、擠的方式給注蠟機(jī)構(gòu)供給蠟液。

2.2 系統(tǒng)液壓回路系統(tǒng)

注蠟機(jī)的主要液壓回路如下圖所示，當(dāng)點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕后，動(dòng)模板以設(shè)定的速度向靜模板移動(dòng)。當(dāng)模具的左部分和右部分逐漸合攏在一起，系統(tǒng)通過(guò)安裝在液壓回路里的壓力傳感器感知到壓力驟增后，控制器控制電磁閥給予系統(tǒng)高壓力，使其達(dá)到預(yù)先的設(shè)定的高壓力。而后系統(tǒng)通過(guò)電磁閥換向和液控單向閥的配合使得合模部分保持高壓力，而系統(tǒng)其它部分壓力下降到預(yù)先設(shè)定的低壓力。

在模具充型過(guò)程中注蠟油缸和射嘴油缸配合完成模具注射過(guò)程。充型完成后頂出油缸開(kāi)始動(dòng)作，頂出充型完成的蠟件，并對(duì)蠟道進(jìn)行清理。儲(chǔ)存在儲(chǔ)蠟裝置中的蠟液通過(guò)與補(bǔ)蠟油缸相連接的吸蠟擠蠟裝置被提起，并最終被壓縮到與注蠟油缸相連接的注蠟裝置中，以備使用。

3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 控制系統(tǒng)主要元器件的選型

本系統(tǒng)在合模板下壓過(guò)程中需根據(jù)下落的高度控制合模板的運(yùn)動(dòng)速度和壓力，在本系統(tǒng)中，我們選用GEFRAN磁致伸縮傳感器作為合模板位置的檢測(cè)元件。

磁致伸縮位移傳感器，是利用磁致伸縮原理、通過(guò)兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量位置的。由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過(guò)測(cè)量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的絕對(duì)值，而不是比例的或放大處理的信號(hào)，所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況，更無(wú)需定期重標(biāo)。作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無(wú)直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵埃或其它污染的影響。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命。

3.2 PLC的I/O表和PLC的I/O接線圖(如下圖)

3.3 PLC的程序設(shè)計(jì)

(1)合模板動(dòng)作：合模板在復(fù)位狀態(tài)下，動(dòng)板在最左端。當(dāng)按下自動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)啟動(dòng)后，1Y1接通，系統(tǒng)的壓力控制閥開(kāi)啟，系統(tǒng)工作在設(shè)定的高壓力狀態(tài)。此時(shí)6Y1接通，動(dòng)板開(kāi)始向靜板移動(dòng)，在兩板合攏后，系統(tǒng)壓力增加，壓力繼電器SQ1檢測(cè)壓力到達(dá)設(shè)定壓力后SQ1接通，壓力控制閥1Y1斷電，系統(tǒng)壓力釋放，到達(dá)預(yù)設(shè)的低壓力。而合模部分在液控單向閥的作用下使得高壓力得以保持。當(dāng)射蠟動(dòng)作完成后泄壓閥通電，合模部分壓力釋放，動(dòng)模板左移到設(shè)定位置。

(2)注蠟動(dòng)作：模具的兩部分合攏在一起之后，開(kāi)始對(duì)模具內(nèi)腔進(jìn)行注蠟操作，首先4Y2動(dòng)作，射嘴與模具入蠟口接合。延時(shí)2s后2Y1動(dòng)作注蠟開(kāi)始，到達(dá)工藝設(shè)定時(shí)間后，完成注蠟動(dòng)作，2Y2、4Y1接通射嘴退回，注蠟缸回到初始位置，然后，3Y1通電，頂出油缸開(kāi)始頂出蠟?zāi)?，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，3Y2通電，頂出油缸回退，回到初始位置。

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(3)擠蠟動(dòng)作：在注蠟動(dòng)作完成后，注蠟缸中的蠟液被用完，為了保證系統(tǒng)的工作連續(xù)性，擠蠟缸應(yīng)立即開(kāi)始工作，通過(guò)5Y1和5Y2間歇性通斷電，補(bǔ)蠟油缸帶動(dòng)補(bǔ)蠟活塞完成上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得蠟液從擠蠟缸被快速的轉(zhuǎn)移到注蠟缸。

結(jié)語(yǔ)

在精密鑄造行業(yè)中，蠟型的尺寸精度直接影響到最終產(chǎn)品的尺寸精度，所以在注蠟工序中使用注蠟機(jī)的成型能力就顯得尤為重要。本裝置可大大提高注蠟的穩(wěn)定性，同時(shí)有效提高了工作效率，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有較高的推廣價(jià)值。

[1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004(4).

[2]徐世許，宮淑貞，彭濤，可編程控制器應(yīng)用指南-編程·通信·聯(lián)網(wǎng)[M].電子工業(yè)出版社，2007.

[3]OMRON CP1L CPU單元 編程手冊(cè).OMRON公司[Z].

[4]OMRON CP1H CPU單元 操作手冊(cè).OMRON公司[Z].