收稿日期:2004207207
草虫的村落教学实录
作者简介：张 蓉(1967- )，女，湖南祁阳人，湖南大学衡阳分校机械系讲师，从事过汽车设计工作，现主要从事模具设计及其制造的教学和研究工作。 文章编号:100522895(2005)0120086203
张 蓉，伍利
(湖南大学衡阳分校，湖南衡阳421101)
摘 要：从电刷镀技术在工程中的应用实例出发，简述了电刷镀技术的基本原理和应用于锌基合金模具表面处理上的操作工艺，对一些应用锌基合金材料制作模具的中小型企业具有实际的指导作用。关 键 词：电刷镀；锌基合金模具；表面处理中图分类号:TQ 153 文献标识码:A
1 锌基合金模具的特点
以锌为基体的铜、铝3元素另加微量镁元素，通过铸造方法制成的模具称为锌基合金模具。锌基合金模具
以其结构简单、制模周期短、制模技术简便、合金成本低廉、且能反复熔炼等特点，广泛应用于汽车、机械、农机、日用五金等行业。特别是一些中小型汽车制造厂，且由于锌基合金材料有自润性，可以保护工件表面，进行无损成形，故采用锌基合金模具进行各种车型覆盖件的成形工艺，也可以冲裁厚度4mm 以下的铜板，模具寿命可达数千次到数万次，对于生产规模不大的企业具有很好的推广价值。
但是锌基合金材料用于大型拉深模的工作零件时，由于锌基合金材料的主要成分(锌93%左右、铝4%、铜3%、镁0105%)化学活性很强，在有腐蚀介质存在的情况下很容易遭到腐蚀，且锌基合金材料硬度低，仅为120～130HB S ，耐磨性差，模具的型腔很容易被破坏。为了解决这些问题，提高锌基合金模具表面强度，改善其表面性能，很多中小型汽车制造厂采用了电刷镀技术处理模具表面。这不仅由于电刷镀的设备比较简单，工艺灵活、携带方便可以进行现场表面刷镀，而且通过电镀一层中性镍后，其硬度能达到800～1000HV ，降低了摩擦系数，提高了耐磨性、抗腐蚀性、
使其表面得到强化，从而改善了模具使用性能，提高了使用寿命。
2 电刷镀技术的基本原理
电刷镀技术需采用专用的直流电源设备，电源的正极接镀笔，作为刷镀时的阳极；电源的负极接工件，作为刷镀时的阴极。镀笔通常采用高纯度细石墨块作
阳极材料，石墨块外面包裹一层棉花和耐磨的涤棉套。刷镀时使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上移动，并保持适当的压力。在镀笔与工件接触的部位，镀液中的金属离子在电场的作用下扩散到工件表面，并在表面获得电子，被还原成金属原子，沉积结晶形成镀层，随着刷镀时间的增长，镀层增厚，从而达到镀覆的目的。电刷镀的设备主要包括电源装置、镀笔与阳极以及各种辅助材料。其工作原理图如图1所示 。
1-工件 2-镀层 3-镀液 4-包套 5-阳极6-导电柄 7-电刷镀电源 8-阳极电缆 9-阴极
电缆 10-循环使用溶液 11-拾液盘
图1 电刷镀工作原理图
3 电刷镀操作工艺过程
图2是某摩托车制造厂某车型平叉右侧板。其成型采用的拉深模和压筋模，形状比较复杂，用常规方法制造，加工难度大，而且周期长。后采用锌合金铸制模，仅11天就生产出了合格零件。这充分证明锌合金制造模具的优越性。但由于此件的生产批量大，基于锌基合金材料的特性，厂家技术部门提出了采用电刷镀强化
・
68・
车刀刃磨
表面，以提高其耐磨性、抗腐蚀性，满足了生产需要。现将操作工艺说明如下
:
图2 某车型平叉右侧板示意图
3.1 镀前准备
刷镀前需对凸、凹模进行表面清理，由于在加工过程中凹模型腔内、凸模工作部分都有一定的油污及灰尘，所以此表面清理过程包括镀面表面加工、表面脱脂及表面除锈3部分，具体做法是:
(1)细砂布打磨掉凸模表面及凹模型腔的氧化层后，再用有机溶剂丙酮擦拭，进行表面除油。
(2)凸、凹模工作面分别进行电净液脱脂，以除去油污。
常用的电净液无透明，碱性,pH =12～13，有滑感。脱脂时模具工作零件接负极，镀笔接正极(正接)，工作电压保持8～12V ，镀笔与工件相对运动速度为10～16m m in ，电净时间尽量短，约为5～8s ，电净后，用清水彻底清洗模具表面。操作时要尽量让模具工作零件表面上水珠均匀摊开，无干斑。
(3)表面活化 先用1#活化液进行活化处理，以除去工作表面的氧化层和疲劳层。此活化液无透明，酸性,pH =0.6～0.8。具体的操作工艺为：模具工作零件接正极，镀笔接负极(反接)，工作电压8～12V ，镀笔对工件相对运动速度为8～16m m in ，活化时间应根据镀笔和模具工作零件镀面大小而定，一般应尽量短，操作人员观察到模具表面呈均匀的黑灰即可，然后用清水彻底清洗。
柳州一中王静后用3#活化液活化，除去修复表面的碳黑。此活化液浅兰透明，酸性,pH =4.5～5.5。修复零件接正极，镀笔接负极(反接)，工作电压14～18V ，镀笔与工件相对运动速度为10～18m m in ，活化时间应尽量短，观察到修复表面呈均匀的银灰为止。然后再用清水冲洗一次。3.2 施镀
刷镀快速镍：此溶液呈兰绿，中性,pH =7.5～8.0，略有氮的气味。其操作工艺是：工作零件接负
极，先用镀笔蘸满快镍液进行无电擦拭表面约5s ，在表面预布一层特殊镍金属粒子后，再在10V 电压下擦拭5s ，然后转到工作电压为8V 下施镀，镀笔与工件相对运动速度为10～15m m in ，镀层厚度约为30～50
Λm ，表面呈淡黄。
镀后用清水冲洗干净，去掉表面的残留镀液。
3.3 刷镀后的检验和保护
由于该模具表面镀层尺寸的测量较困难，无法用常规工、量具测量它的实际厚度，只有利用镀覆时间的长短来控制镀层厚度。计算镀覆时间，可利用以下经验公式:
t =c ∆s
I
式中:c —耗电系数A .h mm 3
;
∆—镀层厚度 mm ;
s —镀层面积 mm 2
;I —刷镀时电流 A ;t —刷镀时间 h 。
要使镀层厚度的尺寸比较准确，必须考虑电源输
出电流与镀液的耗电系数的误差，可适当增加刷镀时间来保证镀层尺寸。
刷镀完毕后，让技术人员对镀层进行质量检查，方法是：用清水冲净镀覆表面的残留镀液，擦净表面的水渍，用风机吹干镀层表面，观察镀层表面有无裂纹和起皮，最后涂防护油。
4 刷镀工艺过程的注意事项
(1)镀液在使用前应加热到50℃，模具起镀温度不低于20℃。
(2)为保证正常的镀层厚度，宜采用低电压和较高的相对移动速度。
非常女生在线阅读(3)经使用此技术的厂家试验，锌基合金上刷镀不宜用强酸或强碱镀液打底层，否则镀液对基体腐蚀性大，使结合强度降低。锌基合金上适宜用中性镍或快速镍起镀。参考文献:
[1] 胡传析.表面处理技术手册[M ].北京：北京工业出版社,1997.[2] 林春华，葛祥荣.电刷镀技术便览[M ].北京：机械工业出版社,
1991.
[3] 闫 洪.金属表面处理新技术[M ].北京：冶金工业出版社,1996.[4] 谢凤宽，等.电刷镀技术与模具维修[J ].模具工业,2002,(8):53
-55.
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Brush Pla ti ng Technology on Z i nc Ba sed M ould Surface
ZHAN G Rong ,W U L i 2qun
(H engyang B ranch to H unan U niversity ,H engyang H unan 421101,Ch ina )
Abstract :T ak ing b ru sh p lating techno logy u sed in engineering as an exam p le ,the paper in trod
uces b riefly the basic p rinci p le of the b ru sh p lating techno logy and the p rocess u sed in zinc based m ou ld su rface treatm en t .It p lays a p racticab le in structive ro le fo r m iddle o r s m all en terp rises in u sing zinc based m aterial to m ake m ou lds .Key words :b ru sh p lating ;zinc based m ou ld ;su rface treatm en t 收稿日期:2004203209
作者简介：王培峰(1973- )，男，河北沧县人，讲师，主要从事大学《电路》课的理论教学和计算机控制理论研究，在中文核心期刊发表论文10余篇。
王培峰等 基于T 2S 模型的自适应控制算法
自控・检测
文章编号:100522895(2005)0120088202
基于T 2S 模型的自适应控制算法
王培峰1，李青茹2
(1.河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄050054;
2.河北师范大学物理学院，河北石家庄050016)
摘 要：针对非线性动态系统的实际情况，提出了一种基于T 2S 模型的模糊控制算法。对于已给定的希望输出值，不论前提条件是否改变，依据该算法得到的自适应控制量，控制误差一致小，控制效果比较理想。关 键 词:T 2S 模型；控制算法；自适应控制中图分类号:T P 13 文献标识码:A
1 模型转换与差数辨识
文献[1]针对非线性动态系统的实际情况，提出了一种模糊动态线性模型——T 2S 模型，将一般的多输入单输出动态系统用n 个模糊规则组成的集合来表示。考虑含有某种模糊规则的时变系统，其T 2S 模糊模型有如下形式:
R i (k ):if x 1(k )is A i 1,x 2(k )is A i 2,…,x m (k )is A i m T henccbot
y i
(k )
=P i
0(k )
+P i
1(k )x 1(k )
+++P i
m (k )x m (k ) i =1,2,+,n
(1)
在前提变量和参数已给定的条件下，系统的输出变量可表示为:
y (k )=
∑n
i =1∑m
j =0
P
i j
(k )u i j (k )+e (k )(2)
当给定一组输入输出数据，若结论参数为非时变，则可由最小二乘法得出其估计值；若结论参数为时变，则可采用推广得递推梯度算法。
若假设:u T (k )={u 10(k ),u 11(k ),+,u 1m (k ),u 2
0(k ),
+,u 2m (k ),+,u n 0(k ),+,u n m (k )}ΗT (k )={P 10(k ),P 11(k ),+,P 1m (k ),P 20(k ),+,P 2m (k ),+,P n 0(k ),+,P n
被动语态的构成m (k )}
则(2)式可改写为一般的线性多输入单输出模型:
y (k )=ΗT
(k )u (k )+e (k )
(3)
于是便有相应的参数估计递推公式为:
Η
∧
(k )=Η
∧
(k +1)+u (k )
‖u (k )‖
2{y (k )-Η
∧
T (k -1)u (k )}(4)
进一步，可以在分析参数估计序列{Η
∧
(k )}的基础上，寻其规律，通过适当的数学手段，建立时变参数Η(k )(或其每一分量)的预报公式，进而得到一系列参数预报值。
2 一般情形的自适应控制
考虑形如式(1)的时变T 2S 模型。假设已经辨识完毕，则系统的输出变量可表示为式(2)。这样在参数
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