毕业设计--气动低压铸造气控系统软件设计

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1、 第 I 页 共 II 页 目录目录 1 引言引言 1 1.1 研究的背景及意义研究的背景及意义 1 1.2 低压铸造的基本原理低压铸造的基本原理 2 2 硬件系统方案设计硬件系统方案设计 3 3 硬件设计硬件设计 4 3.1 基于电磁泵的基于电磁泵的 PLC 选型选型 4 3.2 电磁阀的选型电磁阀的选型 5 3.3 压力传感器的选型压力传感器的选型 6 3.4 温度传感器的选型温度传感器的选型 6 3.5 触摸屏的选型触摸屏的选型 7 3.6 比例阀的选型比例阀的选型 7 3.7 硬件系统的设计硬件系统的设计 8 3.8 电路设计电路设计 9 4 程序的编写和指令集程序的编写和指令集 10

2、 4.1 工程设计前准备工程设计前准备 10 4.2 触摸屏组态软件的设计触摸屏组态软件的设计 10 4.2.1 触摸屏组态编辑软件触摸屏组态编辑软件 EV5000 介绍介绍 10 4.2.2 组态软件的设计组态软件的设计 . 10 4.3 PLC 程序的设计程序的设计 . 17 4.3.1 西门子西门子 S7-200系列几种指令介绍系列几种指令介绍 17 4.3.2 西门子西门子 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP6 编程软件介绍编程软件介绍 18 4.3.3 PLC 梯形图程序设计梯形图程序设计 18 5 结论结论 20 附录附录 1 . 21 附录附录 2 . 23 附录附

3、录 3 . 29 参考文献参考文献 34 第 II 页 共 II 页 致谢致谢 35 第 1 页 共 35 页 1 引言引言 1.1 研究的背景及意义研究的背景及意义 低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法，由于所用 的压力较低，所以叫低压铸造。低压铸造法的雏形可以追溯到本世纪初。适用于铝合金 是 1917 年在法国，1924 年在德国提出的申请，但并没有形成大规模的工业生产。为商 业的目的而开始生产是在二战以后的 1945 年，由英国的路易斯先生创立了阿鲁马斯库 公司，开始生产雨水管道、啤酒容器等。在那以后的五十年代里，奥地利和德国开始生 产气缸头。 1958 年美国

4、的泽讷拉路默它斯在小型汽车的发动机零件上 （气缸头、 箱体、 齿轮箱） 大量运用了铝合金铸件，并采用了低压铸造法。这件事对至今仍广泛采用的低压铸造法 而言是不可或缺的推动，特别是在全世界的汽车工业界引起了极大的反响。低压铸造法 被介绍进我国是 1957 年左右，但真正引起业界的注意，开始进行各种研究、引进设备 是从 1960 年左右开始的。但是这种打破了以往常识的划时代的工艺方法，几乎没有冒 口，与已经作为一种“技术”确立起来的重力金型铸造的技术相比具有完全不同的难度， 因此业界的反应比较冷淡。 在这种状况下， 1961 年的轻型汽车用空冷气缸头的生产成为低压铸造法在我国实用 化的开端。以后的

5、发展非常迅速，在克服了多个技术难题后，利用低压铸造法所具有的 材料利用率高、容易实现注汤自动化等优点，以汽车部件为中心，逐步确立了轻合金铸 件的主要铸造法的牢固地位。目前在铝合金铸件的生产量中，低压铸造品已占了大约 50%，并以其巨大的生产量和优良的品质而著称于世。产品扩大到汽车相关部件，如气 缸头、气缸体、刹车鼓、离合器罩、轮毂、进气岐管等。特别是 1970 年以后大量应用 在轮毂上，并且随着近年来的汽车轻量化和提高性能等要求，在以往从未有过的复杂内 部品质和机械性质的严格要求下，气缸头、气缸体上的使用也逐渐增加。作为一种近净 成形技术,被广泛应用在航空、航天、交通等领域,其产品在汽车部件的

6、应用,对于汽车的 轻量化有着重要的意义1。 低压铸造工艺对于铸件的最终性能有着重要影响,研究者越来 越关注于低压铸造工艺对充型和凝固过程的影响。随着计算机技术的发展和广泛应用, 利用数值模拟技术对传统铸造工艺进行改进和优化已成为当前铸造技术的发展趋势。 第 2 页 共 35 页 1.2 低压铸造的基本原理低压铸造的基本原理 在密闭的保持炉的熔汤表面上施加 0.010.05Mpa 的空气压力或惰性气体压力，熔 汤通过浸放在熔汤里的给汤管上升，被压进与炉子连接着的上方的模具内。熔汤是从型 腔的下部慢慢开始充填，保持一段时间的压力后凝固。凝固是从产品上部开始向浇口方 向转移，浇口部分凝固的时刻就是加压结束的时间。于是就凭借浇口的方向性凝固和从 浇口开始的冒口压力效果得到了完美的铸件。最后当铸件冷却至固相温度以下便可从模 具中取出产品。 反重力低压铸造相比于传统的铸造有很多优点，铸造利用率非常高。 由于没有 冒口和浇道，浇口较小，因此可以大幅度降低材料费和加工工时； 获得完美的铸 件，容易形成方向性凝固，内部缺陷少；气体、杂物的卷入少，可以改变加压速度， 熔汤靠层流进行充填； 容易实