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4.1 系统工艺流程 21
4.2 STEP7—Micro/WIN V4.0编程软件 21
4.3 造型机控制系统创建 22
4.4 PLC控制系统程序梯形图 23
4.5 人机界面设计 30
4.5.1 TD400 简介 30
4.5.2 TD400配置 31
结 论 33
致 谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 选题的目的与意义
铸造是一种人类较早掌握的金属热加工工艺，大约有6000多年的历史。中国进入青铜铸件的全盛时期是在公元前13～前10世纪之间，这一期间铸造技术已达到比较高的工艺水平。到了20世纪，有关铸造技术的发展速度很快，先后开发出球墨铸铁，可锻铸铁，超低碳不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基、镍基合金等铸造金属材料，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。到了50年代以后，铸造技术发展迅速，出现了化学硬化砂造型，湿砂高压造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺。
铸造工艺即将金属熔炼成符合一定要求的液体并将其浇入铸造机型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件（零件或毛坯）的工艺过程。它是现代机械制造工业的基础工艺。铸造生产的毛坯成本低廉，对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件，更能显示出它的经济性；同时它的适应性较广，且具有较好的综合机械性能。小批量、不同规格的金属铸件成为机械加工领域的新需求，这也就要求用于浇注的砂型也能够快速的生产制造出来。因此，沙箱成型机在多品种、小批量机械加工中扮演了重要的角色，沙箱成型机在质量上较之于传统的手工磨砂有明显的优势，成型速度也很快，对环境无污染，而广泛被采用。这就使得造型工艺显得尤为重要，如何能快速便捷并且可以以较少的成本来生产出所需要的砂型就是本课题研究的方向[1]。
在我国有许多的铸造企业，目前还存在有许多的老设备以及老生产线，其还采用手工造型等方法，有许多的缺点，例如效率低以及成品率不高，并且会对人的身体造成诸多影响，如果可以采用可靠性高的PLC等微机控制装置对其这些设备以及生产线进行改造，这一技术改造之路是一条收益高、投入少、易于推广之路。 PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等诸多优点，已经在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。
在搜集参考了一些资料及在王老师的指导之下，我认识到造型机的可编程控制有着广阔的发展前景，包含了很多机械和机构方面的设计、软硬件设计以及系统综合设计，可以实现机电全方位的训练，其研究具有重要的科学意义和实际应用价值，作为一个典型的机电一体化产品具有很大的设计和研究价值。
1.2国内外研究现状与问题
总体上发达国家的铸造环境污染少、技术先进、生产效率高以及产品质量好，并且已形成原辅材料的系列化与商品化供应，例如已在欧洲建立起了跨国的服务系统。砂处理采用了人工智能型砂在线控制专家系统以及高效连续混砂机,普遍采用的是
温芯法、 冷芯盒法和 树脂砂热的制芯工艺。生产普遍实现智能化、自动化、机械化，是由计算机来控制，由机器人来操作的。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准，铸件废品率仅2%到5%；标准更新快约为标龄4到5年；基本上进行了ISO9000、ISO14000等认证。 在大批量中小铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度射压、气冲以及静压造型自动化、机械化高效流水线湿型砂造型工艺[2]。熔模铸造普遍用硅酸乙酯与硅溶胶做粘结剂的制壳工艺。重视开发使用互联网技术，纷纷建立自己的主页、站点。远程设计与制造、虚拟铸造工厂以及铸造业的电子商务等得到了飞速的发展。