基于ARM的氣門電鐓成型電流控制

1、引言

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

　　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(gòu)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。其工藝過程可分為始鐓和終鐓兩個過程:

　　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，砧子缸的后退運動用于控制毛坯的初始加熱、變形長度，其中V1>V2。在此階段毛坯通過大電流發(fā)熱并逐漸變形為蒜頭狀。

　　２.終鐓階段：在始鐓過程結(jié)束時，砧子缸運動暫停。墩粗缸繼續(xù)向上運動。
　　
　　由上鐓粗過程可見，鐓粗缸、砧子缸的速度、鐓粗壓力和加熱電流等參數(shù)對氣門毛坯成形質(zhì)量起著決定性作用。其中，加熱電流是該控制系統(tǒng)中的一個最關(guān)鍵參數(shù)。一般來說，鐓粗溫度過低時材料的塑性差，易產(chǎn)生裂紋，甚至鐓裂；但過高的鐓粗溫度將導致晶粒粗大，產(chǎn)生過熱，甚至過燒[1]。因此，鐓粗溫度是決定鐓粗質(zhì)量的最關(guān)鍵工藝參數(shù)之一。從理論上分析，工件在加熱頂鍛過程中其變形曲線是不規(guī)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(diào)功在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn)

　　作者開發(fā)的基于ARM微處理器和實時操作系統(tǒng)的電鐓機控制系統(tǒng)具有功能強、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。系統(tǒng)中ARM對可控硅的觸發(fā)控制原理如圖2所示：