基于A(yíng)RM的氣門(mén)電鐓成型電流控制

1、引言

　　發(fā)動(dòng)機的進(jìn)排氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機的重要零件，廣泛用于汽車(chē)，飛機，船舶等行業(yè)。對氣門(mén)的質(zhì)量影響最大的因素之一是毛坯成型時(shí)的加熱電流。

　　電鐓機的工作原理圖如上圖1所示，加熱變壓器的次級兩端與砧子、夾持電極及毛坯構成回路，在低電壓、大電流的作用下，毛坯和砧子間形成的接觸電阻發(fā)熱至成型溫度，在砧子和鐓粗缸的壓力下逐漸成型為‘蒜頭’狀。其工藝過(guò)程可分為始鐓和終鐓兩個(gè)過(guò)程:

　　1.始鐓階段：在此階段，墩粗缸和砧子缸分別以速度V1和V2向上運動(dòng)，砧子缸的后退運動(dòng)用于控制毛坯的初始加熱、變形長(cháng)度，其中V1>V2。在此階段毛坯通過(guò)大電流發(fā)熱并逐漸變形為蒜頭狀。

　?。?終鐓階段：在始鐓過(guò)程結束時(shí)，砧子缸運動(dòng)暫停。墩粗缸繼續向上運動(dòng)。
　　
　　由上鐓粗過(guò)程可見(jiàn)，鐓粗缸、砧子缸的速度、鐓粗壓力和加熱電流等參數對氣門(mén)毛坯成形質(zhì)量起著(zhù)決定性作用。其中，加熱電流是該控制系統中的一個(gè)最關(guān)鍵參數。一般來(lái)說(shuō)，鐓粗溫度過(guò)低時(shí)材料的塑性差，易產(chǎn)生裂紋，甚至鐓裂；但過(guò)高的鐓粗溫度將導致晶粒粗大，產(chǎn)生過(guò)熱，甚至過(guò)燒[1]。因此，鐓粗溫度是決定鐓粗質(zhì)量的最關(guān)鍵工藝參數之一。從理論上分析，工件在加熱頂鍛過(guò)程中其變形曲線(xiàn)是不規則的，最好是電流隨變形的變化而變化[2]。因此，提高質(zhì)量的關(guān)鍵在于對加熱電流的合理控制。

圖1電鐓機工作原理圖

2、可控硅觸發(fā)方式

3、可控硅移相調功在嵌入式系統中的實(shí)現

　　作者開(kāi)發(fā)的基于ARM微處理器和實(shí)時(shí)操作系統的電鐓機控制系統具有功能強、穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。系統中ARM對可控硅的觸發(fā)控制原理如圖2所示：