CN108580633A - 一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置 - Google Patents

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李鹏斌
张鹏
程永奇
陈三
陈三一
王燕齐
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Abstract

本发明公开了一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，包括支撑架，固定安装于支撑架上的若干导杆，可滑动套设于导杆上的滑台，固定安装于导杆上端的连接板，安装于连接板上的第一电动缸和第二电动缸，安装于支撑架上的顶出缸，固定安装于支撑架上且设于滑台下方的模具，用于检测滑台位置的位移传感器，以及控制器；本发明在凸模对待冲压板料进行冲压的过程中，通过安装于凸模和顶出杆内的第五通孔的摄像头可以对成型过程中出现的冲破和起皱现象进行实时查看。如出现冲破和起皱现象，则马上通过控制器调节第一电动缸的冲压力大小和冲压速度，使待冲压板料的冲破和起皱现象及时被消除，从而提高冲压成型件的成品率，提高生产的质量。

Description

一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置
技术领域
本发明属于冲压设备领域，涉及一种微成型电动缸实验装置，尤其是指一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置。
背景技术
目前，市场上的冲压机通常采用大型的液压或者伺服压力机，其结构复杂，体积庞大，只能冲压出大工件和简单工艺的工件，无能生产出微小型且复杂工艺的工件，从而无法满足高校实验对复杂工艺和微成型的工件生产的需要。另外，现有冲压机对板料进行冲压成型的过程中存在起皱和冲破的现象。在生产中，在成型件产生起皱和冲破的现象后，通过对冲压的压力变化去分析和判断问题产生的原因，无法在产生过程中对起皱和冲破的不良缺陷进行实时监控并及时调整冲压的相应参数，使起皱和冲破得到及时的解决。
发明内容
本发明的目的在于解决现有冲压机只能在成型件产生起皱和冲破的现象后，通过对冲压的压力变化去分析和判断问题产生的原因，而无法在产生过程中对起皱和冲破的不良缺陷进行实时监控并及时调整冲压的相应参数，使起皱和冲破得到及时的解决的问题，提供一种成品率高和安全可靠的可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，包括支撑架，固定安装于支撑架上的若干导杆，可滑动套设于导杆上的滑台，固定安装于导杆上端的连接板，安装于连接板上的第一电动缸和第二电动缸，安装于支撑架上的顶出缸，固定安装于支撑架上且设于滑台下方的模具，用于检测滑台位置的位移传感器，以及与第一电动缸、第二电动缸、顶出缸和位移传感器电连接的控制器；
所述滑台的中心开有第一通孔，且第一通孔内可滑动套设有第一滑块，所述第一电动缸的动力输出端与第一滑块固定连接；所述第二电动缸的动力输出端与所述滑台固定连接而驱动滑台在导杆上滑动；所述支撑架上的中心开有第二通孔，且第二通孔内可滑动套设有第二滑块，所述顶出缸的动力输出端与第二滑块固定连接；所述模具包括凸模、上模板、压边固定板、压边圈、凹模、凹模固定板、导套、导柱、顶出杆和下模板；所述上模版与滑台固定连接，所述下模板与支撑架固定连接；所述导套固定安装于下模板上，所述导柱的下端可滑动套设于导套内，导柱的上端与上模板固定连接；所述压边固定板固定安装于上模板的下底面上，所述压边圈固定安装于压边固定板的下底面上；所述凹模固定板固定安装于下模板的上表面上，所述凹模固定安装于凹模固定板的上表面上；所述上模板、压边固定板和压边圈的中心开有第三通孔，所述凸模的一端可滑动套设于第三通孔内，凸模的另一端与所述第一滑块固定连接；所述下模板、凹模固定板和凹模的中心开有第四通孔，所述顶出杆的一端可滑动套设于第四通孔内，所述顶出杆的另一端与第二滑块固定连接；所述凹模和顶出杆的中心开有第五通孔，所述第五通孔内安装有摄像头，所述摄像头与控制器电连接。
作为一种优选的方案，所述位移传感器包括磁栅尺和固定安装于磁栅尺上的磁栅头，所述磁栅尺竖直安装于支撑架上，所述磁栅头与所述控制器电连接。
作为一种优选的方案，所述支撑架上安装有若干用于撑起支撑架的第三电动缸。
进一步地，所述摄像头通过导线与控制器电连接，所述第一滑块和第二滑块上开有用于导线通过的穿线孔。
作为一种优选的方案，所述凸模通过凸模固定板与所述第一滑块固定连接，所述上模板上开有第一凹槽，所述凸模固定板的厚度小于或等于第一凹槽的深度。
作为一种优选的方案，所述顶出杆通过顶出杆固定板与所述第二滑块固定连接，所述下模板上开有第二凹槽，所述顶出杆固定板的厚度小于或等于第二凹槽的深度。
作为一种优选的方案，所述上模板通过上装夹板与滑台固定连接，所述上装夹板上开有与第一通孔相对应的第一穿孔。
作为一种优选的方案，所述下模板通过下装夹板与支撑架固定连接，所述下装夹板上开有与第二通孔相对应的第二穿孔。
作为一种优选的方案，所述支撑架的底部安装有万向轮。
作为一种优选的方案，所述控制器为单片机或PLC。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明控制器启动第一电动缸，使第二电动缸的伸缩杆伸出而推动第一滑块向下滑动，进而推动与第一滑块固定连接的凸模向下移动，实现凸模对待冲压板料进行冲压的目的。在凸模对待冲压板料进行冲压的过程中，通过安装于凸模和顶出杆内的第五通孔的摄像头可以对成型过程中出现的冲破和起皱现象进行实时查看。如出现冲破和起皱现象，则马上通过控制器调节第一电动缸的冲压力大小和冲压速度，使待冲压板料的冲破和起皱现象及时被消除，从而提高冲压成型件的成品率，提高生产的质量。
2、本发明在工作时，首先启动第三电动缸，使四台第三电动缸的伸缩杆伸出并与地面接触，通过地面的反作用力使支撑架整体向上移动，从而使整个实验装置被顶离地面，达到使装置能更好地保持水平稳定性，提高抗外力干扰的作用，进而提高实验装置冲压成型的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置的结构示意图；
图2是图1在拆卸下模具后的结构示意图；
图3是图1的剖视图；
图4是本发明可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置的模具的结构示意图；
图5是本发明可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置的模具的剖视图；
图6是本发明可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置的位移传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1至图6，本实施例涉及微成型电动缸实验装置，包括支撑架1，固定安装于支撑架1上的若干导杆2，可滑动套设于导杆2上的滑台3，固定安装于导杆2上端的连接板4，安装于连接板4上的第一电动缸5和第二电动缸6，安装于支撑架1上的顶出缸7，固定安装于支撑架1上且设于滑台3下方的模具8，用于检测滑台3位置的位移传感器9，以及与第一电动缸5、第二电动缸6、顶出缸7和位移传感器9电连接的控制器；所述控制器为单片机或PLC。
所述滑台3的中心开有第一通孔31，且第一通孔31内可滑动套设有第一滑块32，所述第一电动缸5的动力输出端与第一滑块32固定连接；所述第二电动缸6的动力输出端与所述滑台3固定连接而驱动滑台3在导杆2上滑动；所述支撑架1上的中心开有第二通孔11，且第二通孔11内可滑动套设有第二滑块12，所述顶出缸7的动力输出端与第二滑块12固定连接；所述模具8包括凸模81、上模板82、压边固定板83、压边圈84、凹模85、凹模固定板86、导套87、导柱871、顶出杆88和下模板89；所述上模版与滑台3固定连接，所述下模板89与支撑架1固定连接；所述导套87固定安装于下模板89上，所述导柱871的下端可滑动套设于导套87内，导柱871的上端与上模板82固定连接；所述压边固定板83固定安装于上模板82的下底面上，所述压边圈84固定安装于压边固定板83的下底面上；所述凹模固定板86固定安装于下模板89的上表面上，所述凹模85固定安装于凹模固定板86的上表面上；所述上模板82、压边固定板83和压边圈84的中心开有第三通孔834，所述凸模81的一端可滑动套设于第三通孔834内，凸模81的另一端与所述第一滑块32固定连接；所述下模板89、凹模固定板86和凹模85的中心开有第四通孔856，所述顶出杆88的一端可滑动套设于第四通孔856内，所述顶出杆88的另一端与第二滑块12固定连接；所述凹模85和顶出杆88的中心开有第五通孔858，所述第五通孔858内安装有摄像头859，所述摄像头859与控制器电连接。
在工作时，首先在凹模85上放置待冲压板料。然后控制器控制第二电动缸6的伸缩杆伸出而推动滑台3向下滑动，使滑台3顶压上模板82、压边固定板83和压边圈84同时向下移动。在压边圈84与待冲压的板料接触时，滑台3与位移传感器9相对应而触发位移传感器9发出控制信号到控制器，使控制器控制第二电动缸6停止工作。此时，待冲压板料被压紧在凹模85和压边圈84之间。最后控制器启动第一电动缸5，使第二电动缸6的伸缩杆伸出而推动第一滑块32向下滑动，进而推动与第一滑块32固定连接的凸模81向下移动，实现凸模81对待冲压板料进行冲压的目的。在凸模81对待冲压板料进行冲压的过程中，通过安装于凸模81和顶出杆88内的第五通孔858的摄像头859可以对成型过程中出现的冲破和起皱现象进行实时查看。如出现冲破和起皱现象，则马上通过控制器调节第一电动缸5的冲压力大小和冲压速度，使待冲压板料的冲破和起皱现象及时被消除，从而提高冲压成型件的成品率，提高生产的质量。
所述位移传感器9包括磁栅尺91和固定安装于磁栅尺91上的磁栅头92，所述磁栅尺91竖直安装于支撑架1上，所述磁栅头92与所述控制器电连接。在第二电动缸6的伸缩杆伸出而推动滑台3向下滑动时，滑台3顶压上模板82、压边固定板83和压边圈84同时向下移动。在压边圈84与待冲压的板料接触时，滑台3与磁栅头92相对应而触发磁栅头92发出控制信号到控制器，使控制器控制第二电动缸6停止工作。
如图2和图3所示，所述支撑架1上安装有若干用于撑起支撑架1的第三电动缸13。在工作时，首先启动第三电动缸13，使四台第三电动缸13的伸缩杆伸出并与地面接触，通过地面的反作用力使支撑架1整体向上移动，从而使整个实验装置被顶离地面，达到使装置能更好地保持水平稳定性，提高抗外力干扰的作用，进而提高实验装置冲压成型的精度。
为了使摄像头859能通过导线与控制器的输出端连接，所述摄像头859通过导线与控制器电连接，所述第一滑块32和第二滑块12上开有用于导线通过的穿线孔312。
所述凸模81通过凸模固定板811与所述第一滑块32固定连接，所述上模板82上开有第一凹槽821，所述凸模固定板811的厚度小于或等于第一凹槽821的深度。为了方便凸模81与第一滑块32之间的固定连接，通过在第一滑块32上开设螺纹孔，然后采用螺栓将凸模固定板811与第一滑块32固定连接在一起，从而使得凸模81能快速地与第一滑块32连接。
所述顶出杆88通过顶出杆固定板881与所述第二滑块12固定连接，所述下模板89上开有第二凹槽891，所述顶出杆固定板881的厚度小于或等于第二凹槽891的深度。为了方便顶出杆88与第二滑块12之间的固定连接，通过在第二滑块12上开设螺纹孔，然后采用螺栓将顶出杆固定板881与第二滑块12固定连接在一起，从而使得顶出杆88能快速地与第二滑块12连接。
所述上模板82通过上装夹板822与滑台3固定连接，所述上装夹板822上开有与第一通孔31相对应的第一穿孔823。上模板82通过螺栓与下上装夹板822固定连接，上装夹板822固定在滑台3的底面上。
所述下模板89通过下装夹板892与支撑架1固定连接，所述下装夹板892上开有与第二通孔11相对应的第二穿孔893。下模板89通过螺栓与下装夹板892固定连接，下装夹板892固定在支撑架1上。
所述支撑架1的底部安装有万向轮14。如需要移动底架到相应位置上，控制器控制第三电动缸13的伸缩杆缩回，使支撑架1向下运动到万向轮14与地面接触，则可以通过向支撑架1施加水平的推力推动支撑架1移动。
在待冲压板料被冲压成型后，控制器控制第一电动缸5的伸缩杆向上缩回而驱动第一滑块32向上滑动，使凸模81上向移动复位。然后控制器控制第二电动缸6的伸缩杆向上缩回而驱动动滑台3向上滑动，使与滑台3固定连接的上模板82、压边固定板83和压边圈84向上移动复位。最后控制器控制顶出缸7的伸缩杆伸出而将凹模85内的成型冲压件顶出。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：包括支撑架，固定安装于支撑架上的若干导杆，可滑动套设于导杆上的滑台，固定安装于导杆上端的连接板，安装于连接板上的第一电动缸和第二电动缸，安装于支撑架上的顶出缸，固定安装于支撑架上且设于滑台下方的模具，用于检测滑台位置的位移传感器，以及与第一电动缸、第二电动缸、顶出缸和位移传感器电连接的控制器；
所述滑台的中心开有第一通孔，且第一通孔内可滑动套设有第一滑块，所述第一电动缸的动力输出端与第一滑块固定连接；所述第二电动缸的动力输出端与所述滑台固定连接而驱动滑台在导杆上滑动；所述支撑架上的中心开有第二通孔，且第二通孔内可滑动套设有第二滑块，所述顶出缸的动力输出端与第二滑块固定连接；所述模具包括凸模、上模板、压边固定板、压边圈、凹模、凹模固定板、导套、导柱、顶出杆和下模板；所述上模版与滑台固定连接，所述下模板与支撑架固定连接；所述导套固定安装于下模板上，所述导柱的下端可滑动套设于导套内，导柱的上端与上模板固定连接；所述压边固定板固定安装于上模板的下底面上，所述压边圈固定安装于压边固定板的下底面上；所述凹模固定板固定安装于下模板的上表面上，所述凹模固定安装于凹模固定板的上表面上；所述上模板、压边固定板和压边圈的中心开有第三通孔，所述凸模的一端可滑动套设于第三通孔内，凸模的另一端与所述第一滑块固定连接；所述下模板、凹模固定板和凹模的中心开有第四通孔，所述顶出杆的一端可滑动套设于第四通孔内，所述顶出杆的另一端与第二滑块固定连接；所述凹模和顶出杆的中心开有第五通孔，所述第五通孔内安装有摄像头，所述摄像头与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述位移传感器包括磁栅尺和固定安装于磁栅尺上的磁栅头，所述磁栅尺竖直安装于支撑架上，所述磁栅头与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述支撑架上安装有若干用于撑起支撑架的第三电动缸。
4.根据权利要求1所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述摄像头通过导线与控制器电连接，所述第一滑块和第二滑块上开有用于导线通过的穿线孔。
5.根据权利要求1所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述凸模通过凸模固定板与所述第一滑块固定连接，所述上模板上开有第一凹槽，所述凸模固定板的厚度小于或等于第一凹槽的深度。
6.根据权利要求1所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述顶出杆通过顶出杆固定板与所述第二滑块固定连接，所述下模板上开有第二凹槽，所述顶出杆固定板的厚度小于或等于第二凹槽的深度。
7.根据权利要求1所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述上模板通过上装夹板与滑台固定连接，所述上装夹板上开有与第一通孔相对应的第一穿孔。
8.根据权利要求1至3任一所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述下模板通过下装夹板与支撑架固定连接，所述下装夹板上开有与第二通孔相对应的第二穿孔。
9.根据权利要求1至3任一所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述支撑架的底部安装有万向轮。
10.根据权利要求1至4任一所述的一种可视化成型过程及动态调节的微成型电动缸实验装置，其特征在于：所述控制器为单片机或PLC。
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