基于ARM的气门电镦成型电流控制

1、引言

　　发动机的进排气门是发动机的重要零件，广泛用于汽车，飞机，船舶等行业。对气门的质量影响最大的因素之一是毛坯成型时的加热电流。

　　电镦机的工作原理图如上图1所示，加热变压器的次级两端与砧子、夹持电极及毛坯构成回路，在低电压、大电流的作用下，毛坯和砧子间形成的接触电阻发热至成型温度，在砧子和镦粗缸的压力下逐渐成型为‘蒜头’状。其工艺过程可分为始镦和终镦两个过程:

　　1.始镦阶段：在此阶段，墩粗缸和砧子缸分别以速度V1和V2向上运动，砧子缸的后退运动用于控制毛坯的初始加热、变形长度，其中V1>V2。在此阶段毛坯通过大电流发热并逐渐变形为蒜头状。

　　２.终镦阶段：在始镦过程结束时，砧子缸运动暂停。墩粗缸继续向上运动。
　　
　　由上镦粗过程可见，镦粗缸、砧子缸的速度、镦粗压力和加热电流等参数对气门毛坯成形质量起着决定性作用。其中，加热电流是该控制系统中的一个最关键参数。一般来说，镦粗温度过低时材料的塑性差，易产生裂纹，甚至镦裂；但过高的镦粗温度将导致晶粒粗大，产生过热，甚至过烧[1]。因此，镦粗温度是决定镦粗质量的最关键工艺参数之一。从理论上分析，工件在加热顶锻过程中其变形曲线是不规则的，最好是电流随变形的变化而变化[2]。因此，提高质量的关键在于对加热电流的合理控制。

图1电镦机工作原理图

2、可控硅触发方式

3、可控硅移相调功在嵌入式系统中的实现

　　作者开发的基于ARM微处理器和实时操作系统的电镦机控制系统具有功能强、稳定性好等优点。系统中ARM对可控硅的触发控制原理如图2所示：