CN108213303B

CN108213303B - 模锻压机行程补偿方法

Info

Publication number: CN108213303B
Application number: CN201810090009.4A
Authority: CN
Inventors: 高林; 陈晓慈; 李蓬川; 石小兵; 杜俊雷; 周杰
Original assignee: Chongqing University; Erzhong Deyang Heavy Equipment Co Ltd
Current assignee: Chongqing University; Erzhong Deyang Heavy Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2038-01-30
Also published as: CN108213303A

Abstract

本发明涉及模锻压机行程补偿方法，步骤包括，在压机周围、压机活动横梁上、压机机架顶部，分别设置靶镜；让压机无负荷合模，由激光跟踪仪监测各靶镜的位置数据，计算得到压机轴向长度初始数据S0；让压机的合模压力逐级上升，并保压，由激光跟踪仪监测靶镜位置数据，计算得到每个合模压力值对应的压机轴向长度变形后的数据：S1、S2……Sn；将S0分别与S1、S2……Sn相减，得出每个合模压力值，对应的压机轴向压缩量L1、L2……Ln；进而得到适宜的合模行程补偿值，补偿值输入锻造参数中，用于提高锻件锻造精度。

Description

模锻压机行程补偿方法

技术领域

本发明涉及模锻技术，具体的是锻造时的模锻压机的合模行程补偿方法。

背景技术

对于大型的精密模锻锻件，例如航空模锻件，其发展趋势是大型化、整体化、精密化。锻件的制造精度可能严重影响后续产品使用性能。

适于上述大型航空模锻件的模锻压机，尺寸通常都非常巨大，例如某吨位的大型模锻压机，其立柱高度就达30多米，在压机合模锻造过程中，压机立柱承受巨大压力会产生轴向弹性变形，进而导致压机上模轴向实际位移与设定位移出现偏差，上述偏差在大型锻件制造时尤其明显，这会导致锻件精度下降，修复成本大幅上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种模锻压机行程补偿方法，可提高大型模锻件制造精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

模锻压机行程补偿方法，包括顺序进行的以下步骤：

A、在模锻压机周围、模锻压机的活动横梁上以及模锻压机的机架顶部，分别设置靶镜，所述靶镜用于与激光跟踪仪配合使用；

B、让模锻压机无负荷合模，以模锻压机周围的靶镜为基准，由激光跟踪仪监测合模时，活动横梁上靶镜的位置数据，以及机架顶部靶镜的位置数据，计算上述两个位置数据的高度差，得到压机轴向长度初始数据S0；

C、让模锻压机的合模压力逐级上升，在每个预设的合模压力值，压机保压预设时间，以模锻压机周围的靶镜为基准，且将本步骤的基准调整至B步骤时的基准一致；由激光跟踪仪监测每个合模压力值保压后的，活动横梁上靶镜位置数据，以及机架顶部靶镜的位置数据，计算上述两个位置数据的高度差，得到每个合模压力值保压后的压机轴向长度变形后的数据：S1、S2……Sn；

D、将S0分别与S1、S2……Sn相减，得出每个合模压力值保压后，对应的压机轴向压缩量L1、L2……Ln；

E、根据L1、L2……Ln得出模锻压机不同合模压力值对应的合模行程的补偿值，将所述补偿值加入压机锻造行程参数中，用于提高锻件锻造精度。

进一步的，所述步骤A中，在模锻压机周围，且距离压机15～20m的距离设置2～3个靶镜；在模锻压机的活动横梁上设置4～6个靶镜；在模锻压机的机架顶部设置4～6个靶镜。

进一步的，所述步骤E中，根据L1、L2……Ln得出模锻压机不同合模压力值对应的合模行程的补偿值的方法是：将L1、L2……Ln直接作为不同合模压力值对应的合模行程补偿值，加入压机锻造行程参数中，用于提高锻件锻造精度。

进一步的，所述步骤E中，根据L1、L2……Ln得出模锻压机不同合模压力值对应的合模行程的补偿值的方法是：根据L1、L2……Ln得出函数关系式L＝aP+b，其中，P为压机合模压力，L为P合模压力的压机轴向压缩量，a和b为常数；根据压机实际合模压力，由所述函数关系式L＝aP+b，计算出对应的轴向压缩量，将轴向压缩量作为合模行程补偿值，加入压机锻造行程参数中，用于提高锻件锻造精度。

本发明的有益效果是：上述模锻压机行程补偿方法，用激光跟踪仪测算压机在不同合模压力下的轴向压缩变形量，然后将上述变形量作为补偿值，输入锻造参数中，可抵消压机合模时自身的轴向变形，可提高大型模锻件制造精度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

模锻压机行程补偿方法，包括顺序进行的以下步骤：

上述方法，利用激光跟踪仪的高精度，准确测量不同合模压力下，压机的轴向压缩量，将上述压缩量作为补偿值，增加到相应的合模行程参数中，则可以提高模锻精度。

具体的，需要先在模锻压机周围、模锻压机的活动横梁上以及模锻压机的机架顶部，分别设置靶镜，激光跟踪仪发射的激光到达靶镜再反射回来，即可获取靶镜与跟踪仪之间的距离，进而可根据激光发生角度，通过三角函数计算出靶镜位置的高度。

模锻压机周围设置的靶镜作为固定的参考点，模锻压机的活动横梁上以及模锻压机的机架顶部设置的靶镜，用于测算活动横梁至机架顶部的竖向距离，所述活动横梁即是与上模连接的部分。压机合模工作时，随着压力上升，活动横梁至机架顶部的距离，会发生压缩，上述压缩量会导致设定的合模行程参数与实际合模行程不符，导致锻造精度降低。

测算压机轴向压缩量时，先让模锻压机无负荷合模，即是上、下模合模接触，但合模压力为零，将此时的，模锻压机周围的靶镜位置数据，活动横梁上靶镜的位置数据，以及机架顶部靶镜的位置数据，分别记录。模锻压机周围的靶镜位置数据作为其他位置数据坐标的基准点。活动横梁上靶镜的位置数据，与机架顶部靶镜的位置数据，两个位置的高度差即是压机轴向长度初始数据S0，即合模压力为零时的压机轴向原始长度。

随后，让模锻压机的合模压力逐级上升，并在每级合模压力下，保压一定时间，例如合模压力从0开始每级升高50MN，保压2分钟，记录下活动横梁上靶镜位置数据，以及机架顶部靶镜的位置数据。与前述同理，两个位置的高度差即是压机轴向长度，随着合模压力上升，压机轴向长度会被压缩。记录下每级合模压力时的，压机轴向长度数据：S1、S2……Sn。显然的，压机的合模压力分级越密集，则取得的数据组越多，后续数据处理时能得出更准确的对应规律。

压机带负荷合模时，要求基准点位置数据与无负荷合模时一致。然后将S0分别与S1、S2……Sn相减，例如S0-S1得到第一级合模压力下，压机轴向压缩量L1；S0-S2得到第二级合模压力下，压机轴向压缩量L2；S0-S3得到第三级合模压力下，压机轴向压缩量L3……以此类推，得到每级合模压力值保压后，对应的压机轴向压缩量L1、L2……Ln。

上述压缩量L1、L2……Ln即是压机合模的设定行程与实际行程的偏差值，可以将L1、L2……Ln直接作为行程补偿值加入压机参数中，能提高锻件锻造精度。

例如，某锻件锻造时，需要在第一级合模压力下，合模行程为x，则设备和合模行程参数设定为x+L1，即可使设计合模行程与实际合模行程一致，提升锻造精度。

优选的，也可以是将前述收集到的数据导入计算机，绘制出合模压力与压机轴向压缩量的函数关系，用得到的函数关系来修正补偿压机设定参数。

例如，绘制出合模压力与压机轴向压缩量的函数关系，典型的可能是L＝aP+b，其中，P为压机合模压力，L为P合模压力时的压机轴向压缩量，a和b为常数，即是线性关系。

后续，可根据压机实际合模压力，从函数关系式L＝aP+b，计算出对应的压机轴向压缩量，作为合模行程补偿值，加入压机锻造行程参数中。也可以将补偿关系录入压机程序，由压机根据当前合模压力自动补偿行程。

采用本发明的方法，可补偿修正模锻时的行程偏差，可提高锻造精度，尤其适于大型精密锻件制造。

此外，设置靶镜的位置和数量可根据压机实际情况选择，典型的，对于500MN以上压机，可在模锻压机周围，且距离压机15～20m的距离设置2～3个靶镜；在模锻压机的活动横梁上设置4～6个靶镜；在模锻压机的机架顶部设置4～6个靶镜。更多的靶镜有利于提高数据测量准确度。

Claims

1.模锻压机行程补偿方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：

2.如权利要求1所述的模锻压机行程补偿方法，其特征在于，所述步骤A中，在模锻压机周围，且距离压机15～20m的距离设置2～3个靶镜；在模锻压机的活动横梁上设置4～6个靶镜；在模锻压机的机架顶部设置4～6个靶镜。

3.如权利要求1所述的模锻压机行程补偿方法，其特征在于，所述步骤E中，根据L1、L2……Ln得出模锻压机不同合模压力值对应的合模行程的补偿值的方法是：将L1、L2……Ln直接作为不同合模压力值对应的合模行程补偿值，加入压机锻造行程参数中，用于提高锻件锻造精度。

4.如权利要求1所述的模锻压机行程补偿方法，其特征在于，所述步骤E中，根据L1、L2……Ln得出模锻压机不同合模压力值对应的合模行程的补偿值的方法是：根据L1、L2……Ln得出函数关系式L＝aP+b，其中，P为压机合模压力，L为P合模压力的压机轴向压缩量，a和b为常数；根据压机实际合模压力，由所述函数关系式L＝aP+b，计算出对应的轴向压缩量，将轴向压缩量作为合模行程补偿值，加入压机锻造行程参数中，用于提高锻件锻造精度。