CN109632495A - 用于批量压制的拉压力试验机及实现批量工件压制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于批量压制的拉压力试验机及实现批量工件压制的方法，拉压力试验机包括上横梁、底座、N组力值控制单元及N个力值控制系统与N个液压控制系统；每组力值控制单元均包括液压泵及设置在液压泵顶轴的力值传感器；液压泵设置在底座上，力值传感器的顶部用于固定待压制工件；力值控制系统用于接收力值传感器的反馈数据，并根据反馈数据通过液压控制系统控制液压泵的输出。通过力值传感器反馈的压合力大小，经液压泵自动调节工件底座高度后保证各个密封件所受压合力为标准力值，解决了现有设备生产效率低、一次压合多个工件受力不均匀、残次品多的问题，实现了批量压制，生产效率高，力值输出准确，具有很好的应用价值和推广价值。

Description

用于批量压制的拉压力试验机及实现批量工件压制的方法
技术领域
本发明涉及一种拉压力试验机，尤其涉及一种能够实现批量压制的拉压力试验机。
背景技术
针对目前国家质量提升的背景，在生产过程中对于生产工艺的要求也越来越高，某型生产任务中密封件压制的工艺要求由一定标准力值条件下压制十分钟修改为该标准力值条件下压制四十分钟。同时，生产任务的总量还在逐年提高，原来每个拉压万能试验机一次都只能加载一个工件进行压制，已经不能满足现有的生产需求。而大批量增加拉压万能试验机，成本较高，也不是一个很好的解决方案。
发明内容
为了实现高效、低成本完成符合压制质量工件的压制，本发明提出一种能够实现批量压制的拉压力试验机，通过对现有拉压力试验机改造，一台拉压力试验机可以同时进行多个工件的压制，且能够保证每个工件受力均匀且所受力值达到工艺要求。
技术难点：
工件压制过程中，需要保证足够的压合力及保压时间，在一次压合多个工件的过程中，如果各个工件所受压合力不均匀或保压时间达不到要求的话，则不能保证所压制工件的质量，压制的工件就成为不达标的残次品。
简单的通过拉压万能试验机上横梁和底座之间产生的压力力值，均匀分布到多个被压制的工件中是不可能实现的，首先、拉压万能试验机上横梁和底座之间的绝对水平无法实现，存在角度就会存在高度差，就会存在压制力分配不均匀的现象；其次，由于生产过程中存在一定的误差，且此类误差只能减小不能消除，则被压工件之间也存在一定的高度差，不可能实现每个工件的高度绝对一致，所以同样会存在压制力分配不均匀的现象。(现有设备通过上横梁的位移对底座上的工件施加压合力，如果一次压合多个工件，由于工件本身存在尺寸误差，不能保证工件高度一致，压合过程中容易出现某个工件已达到所需的压合力而其他工件所受压合力不足的情况，这对密封件的压合质量会产生较大的影响。)所以在改进过程中面临的主要问题就是如何保证多个工件在压合过程中承受均匀的压合力。
本发明的技术解决方案是提供一种拉压力试验机，包括上横梁与底座，其特殊之处在于：还包括N组力值控制单元及与N组力值控制单元一一对应的N个力值控制系统与N个液压控制系统；
每组力值控制单元均包括液压泵及设置在液压泵顶轴的力值传感器；上述液压泵设置在底座上，上述力值传感器的顶部用于固定待压制工件；
上述上横梁用于预压紧待压制工件；
上述力值控制系统用于接收力值传感器的反馈数据，并根据反馈数据通过液压控制系统控制液压泵的输出。
进一步地，上述力值传感器的顶部设置工件底座，用于固定待压制工件。
进一步地，N组力值控制单元均布在底座上。
进一步地，上述力值传感器为压向力力值传感器。
进一步地，液压泵通过卡扣锁紧的方式安装在底座上，使得液压泵可拆卸，安装复位方便，水平度好。
为了配合国家质量提升的要求，本发明是在现有拉压力试验机设备上进行改造的，仍然由原拉压力试验机上横梁实现压合力的预加载，在试验机底座上多组安装小型液压泵，小型液压泵上方设置有压向力力值传感器，力值传感器上方设置有工件底座，通过液压泵调节工件底座的高度从而实现工件压合力的二次加载。
本发明还提供一种利用上述的拉压力试验机实现批量工件压制的方法，包括以下步骤：
步骤一、根据工艺要求的目标压制力选择拉压力试验机；
步骤二、依次在工件底座上加载待压制的工件；
步骤三、对加载完工件底座的每组力值控制单元进行力值清零，并设置加载的标准力值和标准力值的误差范围，可通过力值控制系统进行设置；
步骤四、调节拉压力试验机的上横梁，进行压合力力值预加载，当任何一个力值控制单元的力值输出值达到设定标准力值的设定倍数时，拉压力试验机停机保压；
步骤五、拉压力试验机停机保压后，各力值控制系统根据对应力值传感器的反馈通过液压控制系统控制液压泵的输出，使得各力值传感器的力值输出值都达到标准力值，达到后各力值控制单元停机保压；
步骤六：达到工艺要求的保压时间后，各力值控制单元停机状态下，拉压力试验机直接进行力值卸载，拉压力试验机力值卸载完成后，各力值控制系统启动，各力值控制系统通过液压控制系统使各组小型液压泵自动复位到初始位置。
进一步地，上述设定倍数为80％。
进一步地，步骤五还包括：当各力值控制单元中力值传感器反馈的力值大于设定标准力值上限时，力值控制系统根据力值传感器反馈的力值大小进行判别并重新启动，通过对应力值传感器的反馈自动通过液压控制系统控制小型液压泵输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值；当各力值控制单元中力值传感器反馈的力值小于设定标准力值上限时，力值控制系统重新启动，通过对应力值传感器的反馈自动通过液压控制系统控制小型液压泵输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在底座上设置在多组力值控制单元，可满足一次压制多个工件的压合需求，并通过压向力力值传感器反馈的压合力大小，经液压泵自动调节工件底座高度后保证各个密封件所受压合力为标准力值，解决了现有设备生产效率低、一次压合多个工件受力不均匀、残次品多的问题，实现了批量压制，生产效率高，力值输出准确，具有很好的应用价值和推广价值。
2、本发明可以应用于工业生产加工类工厂的拉压力试验机的批量改造，同时可应用于其他相关行业的拉压力试验机的批量改造中，为企业节省资金、场地和人员的投入。
附图说明
图1为实施例中力值控制单元示意图；
图2为实施例中拉压力试验机示意图；
图中附图标记为：1-上横梁，2-底座，3-液压泵，4-力值传感器，5-工件底座，6-力值控制单元。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例本发明做进一步地描述。
从图1及图2可以看出，本实施例拉压力试验机主要包括上横梁1、底座2、固定在底座2上的力值控制单元6、力值控制系统及液压控制系统；本实施例在现有拉压力试验机的底座2上安装多组力值控制单元6(以3组为例)，每组力值控制单元6均包括液压泵3、设置在液压泵顶轴的力值传感器4；液压泵3设置在底座2上，力值传感器4的顶部用于固定待压制工件；本实施例中力值传感器4为压向力力值传感器，压向力力值传感器固定在小型液压泵的顶轴上。每组的小型液压泵与其对应的压向力力值传感器和力值控制系统、液压控制系统形成一个完整的力值测量和控制回路，由力值控制系统实时测量力值大小并通过液压控制系统控制液压泵的进给来实现压力值的实时控制。在每组力值控制单元6中的压向力力值传感器的顶部设置工件底座5，用于放置待压制的工件。每个工件放置于每组工件底座5之上，工件上端面与拉压力试验机上横梁1接触产生压合力。预加载的压合力由拉压力试验机提供，预加载完成后，拉压力试验机系统停机处于保持状态，各组力值控制单元6提供压合力的进一步调整，实现压合力的自动调节并达到工艺要求。
具体通过下述方法利用该拉压力试验机实现批量工件压制：
步骤一、根据工艺要求选择合适的拉压力试验机、力值控制单元及其个数。(工艺要求压制力为1000N、则可选取10000N拉压力试验机一台，1500N量程的力值控制单元5台)。注：力值控制单元的量程由力值控制单元的压向力力值传感器量程和小型液压泵提供的力值输出决定。
步骤二、5组力值控制单元均匀安装于拉压力试验机的底座。
步骤三、各组力值控制单元上部安装工件底座，并依次在工件底座上加载待压制的工件。
步骤四、对加载完工件底座的每组力值控制单元进行力值清零，并设置加载的标准力值和标准力值的误差范围，可批量设置。
步骤五、调节拉压力试验机的上横梁，进行压合力力值预加载，当任何一个力值传感器的力值输出值达到设定标准力值的设定值的80％时，拉压力试验机停机保压。
步骤六、拉压力试验机停机保压后，各力值控制系统根据对应压向力力值传感器的反馈通过液压控制系统控制液压泵的进给，使得各力值控制单元的力值输出值都达到标准力值，达到后各力值控制单元停机保压；
步骤七、当各力值控制单元中压向力力值传感器反馈的力值大于设定标准力值上限时，力值控制系统重新启动，通过对应压向力力值传感器的反馈自动控制小型液压泵控制输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值；当各力值控制单元中压向力力值传感器反馈的力值小于设定标准力值小限时，力值控制系统重新启动，通过对应压向力力值传感器的反馈自动控制小型液压泵控制输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值。
步骤八、达到工艺要求的保压时间后，各力值控制单元停机状态下，拉压力试验机直接进行力值卸载，拉压力试验机力值卸载完成后，各力值控制系统启动，各力值控制系统通过液压控制系统使各组小型液压泵自动复位到初始位置。
步骤九、卸载工件。
步骤十、进行下一批次的工件压制。
本发明在原有设备的基础上，增加多组力值控制单元，用以满足密封件的批量化压制，同时保证密封件压制过程中每个工件都符合工艺要求中提出的标准力值输出和保压时间。改造后的设备实现了批量压制，且操作简单、结果输出准确。可以应用于工业生产加工类工厂的拉压力试验机的批量改造，同时可应用于其他相关行业的拉压力试验机的批量改造中，为企业节省资金、场地和人员的投入。

Claims (9)

1.一种用于批量压制的拉压力试验机，包括上横梁(1)与底座(2)，其特殊之处在于：还包括N组力值控制单元(6)及与N组力值控制单元(6)一一对应的N个力值控制系统与N个液压控制系统；
每组力值控制单元(6)均包括液压泵(3)及设置在液压泵顶轴的力值传感器(4)；所述液压泵(3)设置在底座上，所述力值传感器(4)的顶部用于固定待压制工件；
所述上横梁(1)用于预压紧待压制工件；
所述力值控制系统用于接收力值传感器(4)的反馈数据，并根据反馈数据通过液压控制系统控制液压泵(3)的输出。
2.根据权利要求1所述的用于批量压制的拉压力试验机，其特征在于：所述力值传感器(4)的顶部设置工件底座(5)，用于固定待压制工件。
3.根据权利要求2所述的用于批量压制的拉压力试验机，其特征在于：所述力值传感器(4)为压向力力值传感器。
4.根据权利要求2所述的用于批量压制的拉压力试验机，其特征在于：N组力值控制单元(6)均布在底座(2)上。
5.根据权利要求4所述的用于批量压制的拉压力试验机，其特征在于：液压泵(3)可拆卸的固定在底座(2)上。
6.根据权利要求5所述的用于批量压制的拉压力试验机，其特征在于：液压泵(3)通过卡扣锁紧的方式安装在底座(2)上。
7.一种利用权利要求2-6任一所述的拉压力试验机实现批量工件压制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据工艺要求的目标压制力选择拉压力试验机；
步骤二、依次在工件底座上加载待压制的工件；
步骤三、对加载完工件底座的力值传感器进行力值清零，并通过力值控制系统设置加载的标准力值和标准力值的误差范围；
步骤四、调节拉压力试验机的上横梁，进行压合力力值预加载，当任何一个力值传感器的力值输出值达到设定值时，拉压力试验机停机保压；
步骤五、拉压力试验机停机保压后，各力值控制系统根据对应力值传感器的反馈通过液压控制系统控制液压泵的输出，使得各力值传感器的力值输出值都达到标准力值，达到后各力值控制单元停机保压；
步骤六：达到工艺要求的保压时间后，各力值控制单元停机状态下，拉压力试验机直接进行力值卸载，拉压力试验机力值卸载完成后，各力值控制系统启动，各力值控制系统通过液压控制系统使各组小型液压泵自动复位到初始位置。
8.根据权利要求7所述的实现批量工件压制的方法，其特征在于：当任何一个力值传感器的力值输出值达到设定标准力值的80％时，拉压力试验机停机保压。
9.根据权利要求7所述的实现批量工件压制的方法，其特征在于，步骤五还包括：当各力值控制单元中力值传感器反馈的力值大于设定标准力值上限时，力值控制系统根据力值传感器反馈的力值大小进行判别并重新启动，通过对应力值传感器的反馈自动通过液压控制系统控制小型液压泵输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值；当各力值控制单元中力值传感器反馈的力值小于设定标准力值上限时，力值控制系统重新启动，通过对应力值传感器的反馈自动通过液压控制系统控制小型液压泵输出使每个工件所受的压制力都达到标准力值。
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