CN103170566A - 普通压力机伺服调速模锻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种普通压力机伺服调速模锻装置，包括机座、安装于机座上的模架底座和模架，模架设置于压力机的冲头正下方，所述模架底座下方设置有驱动模架底座上下移动的螺旋驱动机构，所述机座上还设置有受工控机控制的伺服电机，该伺服电机的输出端通过传动机构与螺旋驱动机构相连接。本发明利用模架底座与压力机冲头的相对速度对压力机的模锻速度进行伺服调速，从而使压力机按材料的理想变形速率曲线进行锻造，提高了锻件的质量和扩大了压力机的应用范围，降低了生产成本，适用范围广，结构简单易实现。

Description

普通压力机伺服调速模锻装置

 

技术领域

本发明涉及热模锻领域，尤其是一种普通压力机上应用的伺服调速模锻装置。

背景技术

模锻设备所给予毛坯的能量，有一部分转化为热能，此热能可能散失到周围的环境中去，也可能保留在毛坯中使温度升高。由于变形所产生的热量使毛坯温度升高的现象，称为温度效应。随着变形速度的增加，对同一金属而言，即可能使塑性降低，也可能提高塑性。一般来说，增大变形速度，温度效应显著，金属温度升高，从而增加塑性。但对于具有脆性转变的金属，则可能由于温度效应而进入脆性区，反而使金属塑性降低。

对合金化程度很高的高温合金和镁合金等金属，太高的变形速度则会使回复和再结晶很不充分，表现出强的加工硬化，变形抗力增大。所以一般来说这些都需要在工作速度缓慢的压力机上进行模锻。

普通的压力机的工作速度和行程都是固定的，没有办法按照理想的应变速率曲线对坯料进行锻造，也没办法用同一台设备对材料性能差别较远的金属进行锻造，这一定程度上限制了锻件质量的提高和降低生产成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的目的是提供一种普通压力机伺服调速的模锻装置，包括机座、安装于机座上的模架底座和模架,模架设置于压力机的冲头正下方，所述模架底座下方设置有驱动模架底座上下移动的螺旋驱动机构,所述机座上还设置有受工控机控制的伺服电机,该伺服电机的输出端通过传动机构与螺旋驱动机构相连接。

进一步地，所述螺旋驱动机构包括与模架底座固定连接的螺杆、与螺杆相配合的螺母。

进一步地，所述传动机构为齿轮传动、链条传动或涡轮蜗杆传动。

进一步地，所述机座上还设置有用于检测模架底座移动速度的第二速度传感器和用于检测冲头移动速度的第一速度传感器，所述二速度传感器和第一速度传感器均与工控机相连接。

进一步地，所述冲头上设置有压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用模架底座与压力及冲头的相对速度对压力机的模锻速度进行伺服调速，从而使压力机按材料的理想变形速率曲线进行锻造，提高了锻件的质量和扩大了压力机的应用范围，降低了生产成本，适用范围广，结构简单易实现。

附图说明

图1为本发明安装结构示意图。

图2为本发明工作原理方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的有关细节和工作原理作进一步详细地描述。但本发明的实施方式不限于此。

需要说明的是，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

参照附图1，一种普通压力机伺服调速的模锻装置，包括机座8、安装于机座8上的模架底座3和模架2，所述模架底座3下方连接设置有驱动模架底座3上下移动的螺旋驱动机构9，所述模架2设置于压力机的冲头1正下方，所述机座8上还设置有受工控机7控制的伺服电机5，该伺服电机5的输出端通过传动机构4与螺旋驱动机构9相连接。

优选地，所述螺旋驱动机构9包括与模架底座3固定连接的螺杆、与螺杆相配合的螺母。

优选地，所述传动机构4为齿轮传动、链条传动或涡轮蜗杆传动。

优选地，所述机座8上还设置有用于检测模架底座3移动速度的第二速度传感器10和用于检测冲头1移动速度的第一速度传感器11，所述二速度传感器10和第一速度传感器11均与工控机7相连接。

优选地，所述冲头1上设置有压力传感器13。

所述的普通压力机伺服调速的模锻装置的模锻方法，包括以下步骤：根据某种材料的理想锻压速率曲线，在压力机的冲头1下压的同时工控机7通过伺服电机5驱动模架底座3根据所需速度补偿值同步运动；通过压力传感器13检测冲头载荷压力值，根据压力值判断锻压开始或者结束的信号反馈给工控机7，从而使工控机7发出相应的控制信号。

所述第一速度传感器11用于检测冲头1的移动速度，所述第二速度传感器10用于检测模架3及模架底座3的移动速度；所述工控机7获取冲头1和模架2相对速度与理想锻压速度对比后修正伺服电机5输入电流值。所述第一速度传感器11同时发出冲头1回程的信号；所述冲头1回程时模架底座3及模架2同时复位。

所述压力值判断锻压开始或者结束的信号是通过压力值的突变判断的。

当所述压力传感器13检测到的冲头1载荷值过大时，反馈给工控机7，使工控机7控制模架底座3快速向下运动，从而使模架2向下快速退出，脱离与冲头1的接触，防止压力机过载。

本发明的具体工作过程是：参照附图1及附图2，冲头1按压力机设计的固定速度运动，在冲头1还没有接触到坯料12时，也就是锻造没有正式开始时，压力传感器13检测到的冲头1载荷为零。当压力传感器13检测到的冲头1载荷不为零时，也就是冲头1开始接触到坯料12，坯料12即将进行形变时，工控机7将第一速度传感器11捕捉冲头1实时的运动速度，与工控机7内设定的某一材料的理想变形速率曲线进行对比，并得出一补偿速度。工控机7将补充速度转换成伺服电机5所能识别的电流信号，从而通过传输链6让伺服电机5通过传动机构4带动螺旋运动机构9产生一向上或者向下的速度，进而使固定在螺旋运动机构9上的模架底座3带动固定在其上的模架2与冲头1同向或相向运动。同时，工控机7将第一速度传感器11检测到的冲头1速度和第二传感器检测到的模架2运动速度进行线性叠加后再次与某种材料的理想变形速率曲线进行对比后，再修正伺服电机5的控制电流信号，形成一闭环反馈的控制系统。

当第一速度传感器11检测到冲头1开始回程时，工控机7通过传输链6给伺服电机5发出控制信号，使模架底座3及模架2复位，准备进行下一次锻压。

当压力传感器13检测到冲头1的载荷超过安全值时，工控机7通过传输链6给伺服电机5发出控制信号，使模架底座3及模架2快速向下退出，防止压力机过载而造成的危害。

本发明在不改变压力机本体的情况下，扩大了压力机的应用范围和提高了产品的质量。

显然，附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种普通压力机伺服调速的模锻装置，包括机座(8)、安装于机座(8)上的模架底座(3)和模架(2)，其特征在于：所述模架底座(3)下方设置有驱动模架底座(3)上下移动的螺旋驱动机构(9)，所述模架（2）设置于压力机的冲头（1）正下方，所述机座(8)上还设置有受工控机(7)控制的伺服电机(5),该伺服电机(5)的输出端通过传动机构(4)与螺旋驱动机构(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的普通压力机伺服调速的模锻装置，其特征在于：所述螺旋驱动机构(9)包括与模架底座(3)固定连接的螺杆、与螺杆相配合的螺母。

3.根据权利要求1所述的普通压力机伺服调速的模锻装置，其特征在于：所述传动机构（4）为齿轮传动、链条传动或涡轮蜗杆传动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的普通压力机伺服调速的模锻装置，其特征在于：所述机座(8)上还设置有用于检测模架底座(3)移动速度的第二速度传感器(10)和用于检测冲头(1)移动速度的第一速度传感器(11)，所述二速度传感器(10)和第一速度传感器(11)均与工控机(7)相连接。

5.根据权利要求4所述的普通压力机伺服调速的模锻装置，其特征在于：所述冲头(1)上设置有压力传感器(13)。

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