CN110666083A - 多点实时控制的挤锻复合成形装备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多点实时控制的挤锻复合成形装备，挤压压射系统包含用于推送挤压料液的冲头以及压射缸，压射缸的压射液压回路的出入口设有压射压力传感器，冲头上设有冲头位移传感器；锻造系统的中板上四角位置安装锁模机构，中心安装锻压机构，锻压机构的锻压液压回路的出入口设有锻压压力传感器，锻压头上设有锻压头位移传感器；压射压力传感器、锻压压力传感器、冲头位移传感器和锻压头位移传感器经信号调理电路连接数据采集卡，数据采集卡接入至工控机，工控机与压射阀驱动器和锻压阀驱动器控制连接，分别驱动压射伺服阀和锻压伺服阀动作。实时对挤压压射系统的速度和压力进行控制，自动修正反馈；根据监测的挤压压射系统位移，调整锻造机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种可多点实时控制且融合挤压和锻造的挤锻复合成形装备，属于挤压锻造设备技术领域。
背景技术
随着挤压铸造生产技术的进步，挤铸件趋于精密化、复杂化、多样化。围绕挤压机进行的各种研究也逐渐成为铸造行业的热点之一，相继出现了二次加压和连铸连锻设备。然而，当前挤压装备配备的数字监控系统水平比较落后，无法实现挤压过程和锻造过程的有效监测和各系统的精准配合，严重影响了产品的质量及稳定性。
因此，亟需开发一套可多点实时监控的挤压锻造装备，以实现挤锻生产的智能控制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种可多点实时控制的挤锻复合成形装备，实现挤压、锻压工艺流程的多点参数及机构的实时控制，从而提高工件质量和加工稳定性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
多点实时控制的挤锻复合成形装备，特点是：包括挤压压射系统和锻造系统，所述挤压压射系统包含用于推送挤压料液的冲头以及连接于冲头底面的压射缸和用于提升冲头挤压力的增压缸，压射缸的压射液压回路的出入口设有用于采集压力信号的压射压力传感器，冲头上设有用于实时采集冲头位移信号的冲头位移传感器；所述锻造系统位于挤压压射系统之上，包含用于支撑固定的头板以及置于头板上方的模具，模具与冲头正对，立柱竖立固定于头板上，中板承载于立柱上，中板上的四角位置各安装一锁模机构，中板上的中心位置安装一锻压机构，锻压机构的锻压液压回路的出入口设有用于采集压力信号的锻压压力传感器，锻压机构的锻压头上设有用于实时采集锻压头位移信号的锻压头位移传感器。
进一步地，上述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其中，所述压射压力传感器、锻压压力传感器、冲头位移传感器和锻压头位移传感器分别连接信号调理电路，信号调理电路连接数据采集卡，数据采集卡接入至工控机，工控机分别与压射阀驱动器和锻压阀驱动器控制连接，压射阀驱动器驱动压射液压回路的压射伺服阀动作，锻压阀驱动器驱动锻压液压回路的锻压伺服阀动作。
进一步地，上述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其中，增压缸的增压液压回路的出入口设有用于采集压力信号的增压压力传感器，增压压力传感器连接信号调理电路，工控机与增压阀驱动器控制连接，增压阀驱动器驱动增压液压回路的增压伺服阀动作。
进一步地，上述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其中，一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板上下运动。
进一步地，上述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其中，数据采集卡为PCI-1711U多功能数据采集卡。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本发明多点实时控制的挤锻复合成形装备，实时对挤压压射系统的速度和压力进行精准控制，并进行自动修正和实时反馈；同时，根据监测到的挤压压射系统位移变化，调整锻造机构的速度和压力，进行锻造动作，实现挤压压射系统和锻造机构的精准配合；
②实现挤压、锻压工艺流程的多点参数及机构的实时控制，实时监控挤压压射系统和锻压机构的压力、速度等各项参数，有效协调挤压压射系统和锻造系统之间的精准配合，从而提高工件质量和加工稳定性；
③本发明具有多点实时控制且融合挤压与锻造工艺的挤锻复合成形装备，对实现挤压锻造生产过程的智能控制具有重要意义。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1：本发明的结构示意图；
图2：本发明控制系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1、图2所示，多点实时控制的挤锻复合成形装备，包括挤压压射系统和锻造系统，挤压压射系统包含用于推送挤压料液的冲头6以及连接于冲头底面的压射缸7和用于提升冲头挤压力的增压缸8，压射缸7的压射液压回路11的出入口设有用于采集压力信号的压射压力传感器14，冲头6上设有用于实时采集冲头位移信号的冲头位移传感器13；锻造系统位于挤压压射系统之上，包含用于支撑固定的头板5以及置于头板上方的模具4，模具4与冲头6正对，立柱竖立固定于头板上，中板穿过立柱，承载于立柱上，一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板上下运动；中板上的四角位置各安装一锁模机构1，中板上的中心位置安装一锻压机构2，锻压机构2的锻压液压回路21的出入口设有用于采集压力信号的锻压压力传感器24，锻压机构2的锻压头22上设有用于实时采集锻压头位移信号的锻压头位移传感器23。
压射压力传感器14、锻压压力传感器24、冲头位移传感器13和锻压头位移传感器23分别连接信号调理电路31，信号调理电路31连接数据采集卡，数据采集卡具体采用PCI-1711U多功能数据采集卡，数据采集卡接入至工控机51，工控机51分别与压射阀驱动器16和锻压阀驱动器26控制连接，压射阀驱动器16驱动压射液压回路11的压射伺服阀15动作，锻压阀驱动器26驱动锻压液压回路21的锻压伺服阀25动作。根据数据结果驱动伺服阀，控制压射系统和锻压缸系统动作。
增压缸8的增压液压回路的出入口设有用于采集压力信号的增压压力传感器14，增压压力传感器14连接信号调理电路31，工控机与增压阀驱动器控制连接，增压阀驱动器驱动增压液压回路的增压伺服阀动作。
具体应用时，启动锻造系统，锁模机构1驱动模具4合模并锁紧，同时挤压压射系统注入物料熔液，向料筒6中注入物料熔液，压射缸7的活塞杆驱动冲头6推动料液进入模具4的型腔中。挤压压射开始后，对挤压压射系统进行实时监控，压射压力传感器14实时采集压射液压回路中出入口压力信号，锻压压力传感器24实时采集锻压液压回路中出入口压力信号，同时，冲头位移传感器13实时采集冲头位移信号，锻压头位移传感器23实时采集锻压头位移信号，采集的信号经信号调理电路31传送到数据采集卡41中，实现数据的存储和上传；所获得数据经通讯接口传送到工控机51，所采集获得的数据在工控机上显示，便于品质管理和工艺参数标定，工控机51发出控制讯息通过I/O口分别给压射阀驱动器16和锻压阀驱动器26，驱动器驱动伺服阀动作，压射阀驱动器16可驱动压射液压回路11的压射伺服阀15动作，锻压阀驱动器26可驱动锻压液压回路21的锻压伺服阀25动作，使锻压机构2的锻压头实施锻压，冲头6回程，完成挤压和锻压的挤锻复合成形工艺。实时对挤压压射系统的速度和压力进行精准控制，并进行自动修正和实时反馈；同时，根据监测到的挤压压射系统位移变化，调整锻造机构的速度和压力，进行锻造动作，实现挤压压射系统和锻造机构的精准配合。
综上所述，本发明多点实时控制的挤锻复合成形装备，实现挤压、锻压工艺流程的多点参数及机构的实时控制，实时监控挤压压射系统和锻压机构的压力、速度等各项参数，有效协调挤压压射系统和锻造系统之间的精准配合，从而提高工件质量和加工稳定性，对实现挤压锻造生产过程的智能控制具有重要的意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (5)
1.多点实时控制的挤锻复合成形装备，其特征在于：包括挤压压射系统和锻造系统，所述挤压压射系统包含用于推送挤压料液的冲头以及连接于冲头底面的压射缸和用于提升冲头挤压力的增压缸，压射缸的压射液压回路的出入口设有用于采集压力信号的压射压力传感器，冲头上设有用于实时采集冲头位移信号的冲头位移传感器；所述锻造系统位于挤压压射系统之上，包含用于支撑固定的头板以及置于头板上方的模具，模具与冲头正对，立柱竖立固定于头板上，中板承载于立柱上，中板上的四角位置各安装一锁模机构，中板上的中心位置安装一锻压机构，锻压机构的锻压液压回路的出入口设有用于采集压力信号的锻压压力传感器，锻压机构的锻压头上设有用于实时采集锻压头位移信号的锻压头位移传感器。
2.根据权利要求1所述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其特征在于：所述压射压力传感器、锻压压力传感器、冲头位移传感器和锻压头位移传感器分别连接信号调理电路，信号调理电路连接数据采集卡，数据采集卡接入至工控机，工控机分别与压射阀驱动器和锻压阀驱动器控制连接，压射阀驱动器驱动压射液压回路的压射伺服阀动作，锻压阀驱动器驱动锻压液压回路的锻压伺服阀动作。
3.根据权利要求1所述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其特征在于：增压缸的增压液压回路的出入口设有用于采集压力信号的增压压力传感器，增压压力传感器连接信号调理电路，工控机与增压阀驱动器控制连接，增压阀驱动器驱动增压液压回路的增压伺服阀动作。
4.根据权利要求1所述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其特征在于：一油缸的活塞通过螺母旋接在哥林柱上，相对固定，油缸的缸座连接于中板上，可驱动中板上下运动。
5.根据权利要求1所述的多点实时控制的挤锻复合成形装备，其特征在于：数据采集卡为PCI-1711U多功能数据采集卡。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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