專利名稱：普通壓力機(jī)伺服調(diào)速模鍛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱模鍛領(lǐng)域，尤其是一種普通壓力機(jī)上應(yīng)用的伺服調(diào)速模鍛裝置。
背景技術(shù)：
模鍛設(shè)備所給予毛坯的能量，有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，此熱能可能散失到周圍的環(huán)境中去，也可能保留在毛坯中使溫度升高。由于變形所產(chǎn)生的熱量使毛坯溫度升高的現(xiàn)象，稱為溫度效應(yīng)。隨著變形速度的增加，對(duì)同一金屬而言，即可能使塑性降低，也可能提高塑性。一般來(lái)說(shuō)，增大變形速度，溫度效應(yīng)顯著，金屬溫度升高，從而增加塑性。但對(duì)于具有脆性轉(zhuǎn)變的金屬，則可能由于溫度效應(yīng)而進(jìn)入脆性區(qū)，反而使金屬塑性降低。對(duì)合金化程度很高的高溫合金和鎂合金等金屬，太高的變形速度則會(huì)使回復(fù)和再結(jié)晶很不充分，表現(xiàn)出強(qiáng)的加工硬化，變形抗力增大。所以一般來(lái)說(shuō)這些都需要在工作速度緩慢的壓力機(jī)上進(jìn)行模鍛。普通的壓力機(jī)的工作速度和行程都是固定的，沒(méi)有辦法按照理想的應(yīng)變速率曲線對(duì)坯料進(jìn)行鍛造，也沒(méi)辦法用同一臺(tái)設(shè)備對(duì)材料性能差別較遠(yuǎn)的金屬進(jìn)行鍛造，這一定程度上限制了鍛件質(zhì)量的提高和降低生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是提供一種普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，包括機(jī)座、安裝于機(jī)座上的模架底座和模架，模架設(shè)置于壓力機(jī)的沖頭正下方，所述模架底座下方設(shè)置有驅(qū)動(dòng)模架底座上下移動(dòng)的螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座上還設(shè)置有受工控機(jī)控制的伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。進(jìn)一步地，所述螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與模架底座固定連接的螺桿、與螺桿相配合的螺母。進(jìn)一步地,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)或渦輪蝸桿傳動(dòng)。進(jìn)一步地，所述機(jī)座上還設(shè)置有用于檢測(cè)模架底座移動(dòng)速度的第二速度傳感器和用于檢測(cè)沖頭移動(dòng)速度的第一速度傳感器，所述二速度傳感器和第一速度傳感器均與工控機(jī)相連接。進(jìn)一步地，所述沖頭上設(shè)置有壓力傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型利用模架底座與壓力及沖頭的相對(duì)速度對(duì)壓力機(jī)的模鍛速度進(jìn)行伺服調(diào)速，從而使壓力機(jī)按材料的理想變形速率曲線進(jìn)行鍛造，提高了鍛件的質(zhì)量和擴(kuò)大了壓力機(jī)的應(yīng)用范圍，降低了生產(chǎn)成本，適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

[0012]圖1為本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型工作原理方框示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的有關(guān)細(xì)節(jié)和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。需要說(shuō)明的是，附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。參照附圖1，一種普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，包括機(jī)座8、安裝于機(jī)座8上的模架底座3和模架2，所述模架底座3下方連接設(shè)置有驅(qū)動(dòng)模架底座3上下移動(dòng)的螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9，所述模架2設(shè)置于壓力機(jī)的沖頭I正下方，所述機(jī)座8上還設(shè)置有受工控機(jī)7控制的伺服電機(jī)5，該伺服電機(jī)5的輸出端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4與螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9相連接。優(yōu)選地，所述螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9包括與模架底座3固定連接的螺桿、與螺桿相配合的螺母。優(yōu)選地,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4為齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)或渦輪蝸桿傳動(dòng)。優(yōu)選地，所述機(jī)座8上還設(shè)置有用于檢測(cè)模架底座3移動(dòng)速度的第二速度傳感器10和用于檢測(cè)沖頭I移動(dòng)速度的第一速度傳感器11，所述二速度傳感器10和第一速度傳感器11均與工控機(jī)7相連接。優(yōu)選地，所述沖頭I上設(shè)置有壓力傳感器13。所述的普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置的模鍛方法，包括以下步驟:根據(jù)某種材料的理想鍛壓速率曲線，在壓力機(jī)的沖頭I下壓的同時(shí)工控機(jī)7通過(guò)伺服電機(jī)5驅(qū)動(dòng)模架底座3根據(jù)所需速度補(bǔ)償值同步運(yùn)動(dòng)；通過(guò)壓力傳感器13檢測(cè)沖頭載荷壓力值，根據(jù)壓力值判斷鍛壓開始或者結(jié)束的信號(hào)反饋給工控機(jī)7，從而使工控機(jī)7發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。所述第一速度傳感器11用于檢測(cè)沖頭I的移動(dòng)速度，所述第二速度傳感器10用于檢測(cè)模架3及模架底座3的移動(dòng)速度；所述工控機(jī)7獲取沖頭I和模架2相對(duì)速度與理想鍛壓速度對(duì)比后修正伺服電機(jī)5輸入電流值。所述第一速度傳感器11同時(shí)發(fā)出沖頭I回程的信號(hào)；所述沖頭I回程時(shí)模架底座3及模架2同時(shí)復(fù)位。所述壓力值判斷鍛壓開始或者結(jié)束的信號(hào)是通過(guò)壓力值的突變判斷的。當(dāng)所述壓力傳感器13檢測(cè)到的沖頭I載荷值過(guò)大時(shí)，反饋給工控機(jī)7，使工控機(jī)7控制模架底座3快速向下運(yùn)動(dòng)，從而使模架2向下快速退出，脫離與沖頭I的接觸，防止壓力機(jī)過(guò)載。本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程是:參照附圖1及附圖2，沖頭I按壓力機(jī)設(shè)計(jì)的固定速度運(yùn)動(dòng)，在沖頭I還沒(méi)有接觸到坯料12時(shí)，也就是鍛造沒(méi)有正式開始時(shí)，壓力傳感器13檢測(cè)到的沖頭I載荷為零。當(dāng)壓力傳感器13檢測(cè)到的沖頭I載荷不為零時(shí)，也就是沖頭I開始接觸到坯料12，坯料12即將進(jìn)行形變時(shí)，工控機(jī)7將第一速度傳感器11捕捉?jīng)_頭I實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度，與工控機(jī)7內(nèi)設(shè)定的某一材料的理想變形速率曲線進(jìn)行對(duì)比，并得出一補(bǔ)償速度。工控機(jī)7將補(bǔ)充速度轉(zhuǎn)換成伺服電機(jī)5所能識(shí)別的電流信號(hào)，從而通過(guò)傳輸鏈6讓伺服電機(jī)5通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)螺旋運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9產(chǎn)生一向上或者向下的速度，進(jìn)而使固定在螺旋運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9上的模架底座3帶動(dòng)固定在其上的模架2與沖頭I同向或相向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，工控機(jī)7將第一速度傳感器11檢測(cè)到的沖頭I速度和第二傳感器檢測(cè)到的模架2運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行線性疊加后再次與某種材料的理想變形速率曲線進(jìn)行對(duì)比后，再修正伺服電機(jī)5的控制電流信號(hào)，形成一閉環(huán)反饋的控制系統(tǒng)。當(dāng)?shù)谝凰俣葌鞲衅?1檢測(cè)到?jīng)_頭I開始回程時(shí)，工控機(jī)7通過(guò)傳輸鏈6給伺服電機(jī)5發(fā)出控制信號(hào)，使模架底座3及模架2復(fù)位，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次鍛壓。當(dāng)壓力傳感器13檢測(cè)到?jīng)_頭I的載荷超過(guò)安全值時(shí)，工控機(jī)7通過(guò)傳輸鏈6給伺服電機(jī)5發(fā)出控制信號(hào)，使模架底座3及模架2快速向下退出，防止壓力機(jī)過(guò)載而造成的危害。本實(shí)用新型在不改變壓力機(jī)本體的情況下，擴(kuò)大了壓力機(jī)的應(yīng)用范圍和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。顯然，附圖中描述位置關(guān)系的僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，包括機(jī)座(8)、安裝于機(jī)座(8)上的模架底座(3)和模架(2)，其特征在于:所述模架底座(3)下方設(shè)置有驅(qū)動(dòng)模架底座(3)上下移動(dòng)的螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)，所述模架(2)設(shè)置于壓力機(jī)的沖頭(I)正下方，所述機(jī)座(8)上還設(shè)置有受工控機(jī)(7)控制的伺服電機(jī)(5)，該伺服電機(jī)(5)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)⑷與螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，其特征在于:所述螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)包括與模架底座(3)固定連接的螺桿、與螺桿相配合的螺母。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)為齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)或渦輪蝸桿傳動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，其特征在于:所述機(jī)座(8)上還設(shè)置有用于檢測(cè)模架底座(3)移動(dòng)速度的第二速度傳感器(10)和用于檢測(cè)沖頭(I)移動(dòng)速度的第一速度傳感器(11)，所述二速度傳感器(10)和第一速度傳感器(11)均與工控機(jī)(7)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的普通壓力機(jī)伺服調(diào)速的模鍛裝置，其特征在于:所述沖頭(I)上設(shè)置有壓 力傳感器(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種普通壓力機(jī)伺服調(diào)速模鍛裝置，包括機(jī)座、安裝于機(jī)座上的模架底座和模架，模架設(shè)置于壓力機(jī)的沖頭正下方，所述模架底座下方設(shè)置有驅(qū)動(dòng)模架底座上下移動(dòng)的螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座上還設(shè)置有受工控機(jī)控制的伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。本實(shí)用新型利用模架底座與壓力機(jī)沖頭的相對(duì)速度對(duì)壓力機(jī)的模鍛速度進(jìn)行伺服調(diào)速，從而使壓力機(jī)按材料的理想變形速率曲線進(jìn)行鍛造，提高了鍛件的質(zhì)量和擴(kuò)大了壓力機(jī)的應(yīng)用范圍，降低了生產(chǎn)成本，適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)B21J9/20GK203155915SQ20132011357
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者曲杰, 鐘偉斌 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)