CN106180263B - 冲压成形的板料成形性的检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冲压成形的板料成形性的检测系统及其方法，其系统包含一数据库单元、一片电阻量测单元、一辊轧量预测单元以及一输出单元，数据库单元建置有板料的辊轧量与片电阻的关系式；片电阻量测单元用以取得板料的片电阻数据；辊轧量预测单元连接数据库单元及片电阻量测单元，用以将测得的片电阻数据应用辊轧量与片电阻的关系式算出一预测辊轧量，输出单元连接于该辊轧量预测单元，用以显示该预测辊轧量。

Description

冲压成形的板料成形性的检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及冲压成形的板料成形性的检测系统及应用于产线实时检测的方法，尤其涉及一种应用片电阻检测板料成形性的系统及方法。

背景技术

目前冲压成形加工业者，在进行冲压加工时，其待加工的毛胚板料并非自己生产，而是向材料供货商进料。然而，实务上，加工业者并无法确保不同的材料供货商所供给的板材胚料质量是否一致，甚至同一家材料供货商，在不同批次的供料上，也有可能会有板材胚料厚度或密度不均匀而影响后续冲压成形加工的成形性，造成产出的质量的不稳定的情形。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可在板材胚料进行冲压加工前的成形性预测系统。

本发明的另一目的在于提供一种在产线实时检测冲压成形的板料成形性的方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种冲压成形的板料成形性的检测系统，包含：数据库单元、片电阻量测单元、辊轧量预测单元以及输出单元。数据库单元建置有经辊轧后的标准辊轧量与片电阻的关系式；片电阻量测单元应用四点探针方法对该板料进行量测，并取得该板料的片电阻数据；辊轧量预测单元连接该数据库单元及该片电阻量测单元，用以将测得的该片电阻数据，应用该数据库单元的关系式，算出一预测辊轧量；输出单元连接于该辊轧量预测单元，用以显示该预测辊轧量。

一种产线实时检测冲压成形的板料成形性的方法，包含下列步骤：于一冲压成形产线的给料端设置前述的检测系统；在冲压加工前预先应用该检测系统对该待加工板料进行辊轧量的预测；当预测辊轧量超出该误差容许值范围或该异常辊轧量警示单元提出警示时，暂停冲压加工作业，并更换该待加工板料后，再回复上一步骤，重新对更换后的该待加工板料进行辊轧量的预测；当该预测辊轧量不超出该误差容许值范围时，进行冲压加工作业。

本发明的特点在于：本发明应用非破坏性的四点探针方法量测待加工板料的片电阻，并以预先针对相同规格的板料所作出的标准辊轧量与片电阻的关系式数据库，预测出该待加工板料在进行冲压成形后的辊轧量，以便能及时应变，并排除不良胚料所产生的材料成本、工时上的耗损。本发明的检测系统可移动性佳，除了可以应用在生产线端，也适合应用于材料供应端，以便过滤不良胚料。

附图说明

图1为应用于冲压成形之板料的不同辊轧量的显微镜组织结构；

图2为应用于冲压成形之板料的原材与经退火处理后，其与片电阻的关系坐标图；

图3为应用于冲压成形之板料的不同百分率的辊轧量与其片电阻的关系座标图；

图4为应用于冲压成形之板料的影响成形性的应力与应变关系坐标图；

图5为本发明冲压成形之板料成形性的检测系统方块图；

图6为本发明应用于冲压成形产线的配置示意图；以及

图7为本发明应用于产线实时检测冲压成形之板料成形性的方法流程图。

【主要组件符号说明】

1 板料成形性的检测系统

10 数据库单元

20 片电阻量测单元

30 辊轧量预测单元

40 输出单元

50 警示单元

60 板料

70 冲压成形产线

71 冲床加工机

72 给料端

80 成型工件

步骤S10～步骤S40 产线实时检测板料成形性的方法步骤。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明冲压成形的板料成形性的检测系统及其方法作进一步详细的说明。

兹配合图式将本发明实施例详细说明如下，其所附图式均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此在该等图式中仅标示与本发明有关的组件，且所显示的组件并非以实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且其组件布局形态有可能更为复杂。

首先，为说明本发明的板料成形性的预测方法所根据的原理，在此发明人首先选用适用于冲压成形(stamping)加工的黄铜作为板料，并探讨该黄铜组织与机械能的研究，其黄铜成分如下列表1所示：

[表1]

请再参阅图1所示。其黄铜板料的不同辊轧量，有不同的金相组织，图1中以10％辊轧量开始，逐次递增10％的辊轧量，直到90％的辊轧量，并附上对应于该辊轧量的金相组织结构。

再请对照图2及图3的黄铜板料的物理性质与片电阻(mΩ/平方)的关系。如图2所示，在该黄铜板料尚未退火处理时的原材状态的片电阻高于将原材经450℃退火处理，而图3显示该黄铜板料经450℃退火处理之后的不同百分比辊轧量与其片电阻关系的坐标图，由图中可知黄铜板料在未辊轧的原材状态(业经450℃退火处理)的片电阻值最小，在90％辊轧量时的片电阻值为最大。

图4为在10％～60％辊轧量的的黄铜板料中的应力MPa及其应变关系坐标图，由此可知，黄铜板料在60％辊轧量的状态下，施加相同MPa应力下可产生较小的应变量，而黄铜板料在10％辊轧量的状态下，则产生较大的应变量。

综合上述可知，金属板料的不同辊轧量状态，其具有不同的电阻值关系，因此，假使将其金属板料的材料种类固定、长度及宽度也固定的条件下，即可藉由所量得的片电阻值(较佳即为采用四点探针方法的片电阻量测)，反推回该材料的辊轧量、以及由该材料辊轧量所影响的板料成形性关系。

缘此，如图5所示为本发明冲压成形的板料成形性的检测系统方块图。在本实施例中，该板料成形性的检测系统1包括有一数据库单元10、一片电阻量测单元20、一辊轧量预测单元30以及一输出单元40。数据库单元10建置有标准板料的标准辊轧量与片电阻的关系式，该标准板料指与的后续将要量测的谓该加工板料的材料种类、长度及宽度相同的板料；片电阻量测单元20应用四点探针方法对该板料60进行量测，并取得该板料的片电阻数据；辊轧量预测单元30连接该数据库单元10及该片电阻量测单元20，用以将测得的该片电阻数据应用该数据库单元10的关系式算出一预测辊轧量；最后，由一连接的输出单元(例如监控屏幕)显示出该预测辊轧量。

在一实施例中，该板料成形性的检测系统可更包含一异常辊轧量警示单元50，用以在检验该预测辊轧量超出相对于该标准辊轧量的一误差容许值范围时提出警示(如：以一警铃提出警示或是以一警示灯的亮灯或闪烁提出警示)。

续请再参见图6及图7所示。本实施例说明，上述的板料成形性的检测系统1可设置在一冲压成形产线70的冲床加工机71与给料端72之间(如图6所示)。其产线实时检测冲压成形的板料成形性的步骤包含：

步骤S10，于冲压成形产线70的冲床加工机71进行前冲床加工之前的一给料端72之间，设置前述的板料成形性的检测系统1。

步骤S20，在于冲压成形产线70进行冲压加工前预先应用该板料成形性的检测系统1对该待加工的板料60进行当次辊轧量的预测。

步骤S30，当预测辊轧量超出该误差容许值范围或该异常辊轧量的警示单元50提出警示时表示即将辊轧的板料的成形性并不如预期而将会影响成品的规格，因此需要暂停冲压加工作业，并更换该待加工板料后，再回复上一步骤，重新对更换后的该待加工板料进行辊轧量的预测。

步骤S40，当该预测辊轧量不超出该误差容许值范围时，进行冲压加工作业，以成形一成型工件80。

当然，在一实施例中，该板料成形性的检测系统于每次进行冲压加工前进行检测，或是，当材料供货商相对值得信赖时，该板料成形性的检测系统于同一批板料的首次进行冲压加工前进行检测。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种冲压成形的板料成形性的检测系统，其特征在于，包含：

一数据库单元，建置有与该板料的材料种类、长度及宽度相同的标准板料经辊轧后的标准辊轧量与片电阻的关系式；

一片电阻量测单元，应用四点探针方法对该板料进行量测，并取得该板料的片电阻数据；一辊轧量预测单元，连接该数据库单元及该片电阻量测单元，用以应用该数据库单元的关系式，将测得的该片电阻数据推算出一预测辊轧量；以及

一输出单元，连接于该辊轧量预测单元，用以显示该预测辊轧量。

2.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，其中，更包含一异常辊轧量警示单元，用以在检验该预测辊轧量超出相对于该标准辊轧量的一误差容许值范围时提出警示。

3.如权利要求2所述的检测系统，其特征在于，其中，该异常辊轧量警示单元以一警铃提出警示。

4.如权利要求2所述的检测系统，其特征在于，其中，该异常辊轧量警示单元以一警示灯的亮灯或闪烁提出警示。

5.一种产线实时检测冲压成形的板料成形性的方法，其特征在于，包含如下步骤：

于一冲压成形产线的冲床加工前的给料端设置如权利要求2所述的板料成形性的检测系统；在冲压加工前预先应用该板料成形性的检测系统对该待加工板料进行辊轧量的预测；

当预测辊轧量超出该误差容许值范围或该异常辊轧量警示单元提出警示时，暂停冲压加工作业，并更换该待加工板料后，再回复上一步骤，重新对更换后的该待加工板料进行辊轧量的预测；

当该预测辊轧量不超出该误差容许值范围时，进行冲压加工作业。

6.如权利要求5所述的产线实时检测冲压成形的板料成形性的方法，其特征在于，其中，该板料成形性的检测系统于每次进行冲压加工前进行检测。

7.如权利要求5所述的产线实时检测冲压成型的板料成形性的方法，其特征在于，其中，该板料成形性的检测系统于同一批板料的首次进行冲压加工前进行检测。