调压式真空注型充型速度智能调控方法研究

摘要：针对真空注型（Vacuum casting，vc）浇注件由于充型速度不稳定所导致的翘曲变形质量缺陷，提出调压式真空注型工艺，并分析压力充型机理，论证压力差是影响充型速度的关键工艺参数，并通过分析阀口开度和充型速度的关系制定了充型速度控制策略。详细介绍该控制策略的实现过程，包括：对浇注件的STL模型进行体素化，并获取模腔的体积及横截面面积等特征；采用控制体积法对充型过程进行数值模拟，获得理论的阀口开度调节曲线；构建阀口开度模糊控制器，并利用二维查询表实现模糊推理过程，提高了控制器的响应速度，减小超调量。利用自主研制的试验平台结合具体实例进行试验，试验结果充分体现了调压式真空注型工艺的优势，证明了控制策略的可行性，大大提高了浇注件质量，为真空注型技术提供了一种新的工艺方法。

关键词：真空注型 充型机理 数值模拟 模糊控制 

单位：上海大学快速制造工程中心 上海200444 上海大学上海市智能制造及机器人重点实验室 上海200444