一種變量控制輸出的電鐓的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種變量控制輸出的電鐓機(jī)，電鐓機(jī)包括電鐓模塊；頂針模塊；夾持模塊，設(shè)置在電鐓模塊與夾持模塊之間，用于夾置棒料以保持棒料平衡；電流加熱模塊，其正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭與夾持模塊之間棒料部分的兩端，并在所述棒料部分輸出線性變化的電流。本實(shí)用新型電鐓機(jī)的控制系統(tǒng)采用變量控制模式，通過線性的增大電流和壓力，使蒜頭在成形過程中按比例的供給電流和壓力，可以使蒜頭成形過程更加均勻以得到最理想的蒜頭形狀，使內(nèi)部金相結(jié)構(gòu)更加流線化，氣桿和蒜頭銜接為平滑曲線，在后續(xù)氣門使用過程中，氣門不會(huì)因?yàn)闅鈼U和蒜頭銜接處的受力不均而斷裂，且還可以提高生產(chǎn)速度。
【專利說明】一種變量控制輸出的電鐓機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其是一種變量控制輸出的電鐓機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造過程中，電鐓是第一道的生產(chǎn)工序，且氣門的質(zhì)量好壞完全取決于電鐓的生產(chǎn)過程，如圖1所示，氣門生產(chǎn)過程中第一工序是由氣門專用材料(棒料)先通過電流不斷加熱，使棒料軟化，再通過頂針的擠壓使棒料直徑不斷增大，在頂針的擠壓過程中，電鐓頭向上以一定的速度移動(dòng)，以空出空間使棒料形成如蒜頭狀的氣門頭部(行業(yè)內(nèi)俗稱蒜頭)，當(dāng)蒜頭增大到足夠的直徑后，再由沖壓機(jī)沖壓成氣門毛坯，再由后面的一系列加工工序使毛坯成氣門。
[0003]傳統(tǒng)電鐓機(jī)的工作方式具有以下兩個(gè)特點(diǎn):(I)傳統(tǒng)的機(jī)器構(gòu)造基本都使用液壓傳動(dòng)方式，所有的參數(shù)都是由油路板上的調(diào)壓和調(diào)速閥設(shè)定，在整個(gè)電鐓過程中不能改變。
(2)加熱電流的設(shè)定是通過變壓器換擋或通過電子調(diào)壓調(diào)定，電鐓過程中不能改變。因此，傳統(tǒng)的電鐓過程只是設(shè)定電鐓過程電流強(qiáng)度和鐓頭速度的一次參數(shù)，且在整個(gè)蒜頭增大過程中，參數(shù)保持不變，這種做法在氣門生產(chǎn)中，常常出現(xiàn)氣門的氣桿和蒜頭銜接不平滑(沒有平滑的曲線，而是驟變尺寸的銜接，蒜頭形狀不明顯)，在后續(xù)氣門使用過程中，氣門會(huì)因?yàn)闅鈼U和蒜頭銜接處的受力不均而斷裂；此外，恒定的速度也不是最佳的，影響生產(chǎn)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種變量控制輸出的電繳機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種變量控制輸出的電鐓機(jī)，用于將棒料加工成發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的毛坯，包括:
[0006]電鐓模塊，包括電鐓頭和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)電鐓頭變速運(yùn)動(dòng)；
[0007]頂針模塊，包括頂針和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述頂針與電鐓頭相對(duì)設(shè)置且其間隔以放置棒料，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)頂針變力矩運(yùn)動(dòng)；
[0008]夾持模塊，設(shè)置在電鐓模塊與夾持模塊之間，用于夾置棒料以保持棒料平衡；
[0009]電流加熱模塊，其正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭與夾持模塊之間棒料部分的兩端，并在所述棒料部分輸出線性變化的電流。
[0010]所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)或加變速器的步進(jìn)電機(jī)。
[0011]所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)或加變速器的步進(jìn)電機(jī)。
[0012]所述電流加熱模塊包括2DA模擬量輸出模塊、與2DA模擬量輸出模塊的輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊、與驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊連接的加熱變壓器，所述加熱變壓器的正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭與夾持模塊之間棒料部分的兩端。
[0013]所述夾持模塊由可閉合與分離的兩夾持件組成。[0014]所述電鐓模塊、頂針模塊和夾持模塊沿縱向分布。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]本實(shí)用新型電鐓機(jī)的控制系統(tǒng)采用變量控制模式，從放入棒料開始時(shí)，初始電流和壓力設(shè)為較小,而隨著棒料的不斷縮短和蒜頭的不斷增大,線性的增大電流和壓力，使蒜頭在成形過程中按比例的供給電流和壓力，可以使蒜頭成形過程更加均勻，內(nèi)部金相結(jié)構(gòu)更加合理，且還可以提高生產(chǎn)速度；此外，電鐓頭的速度變化能直接改變蒜頭的形狀，通過參數(shù)的設(shè)定可使電鐓頭在上升過程中呈線性的變速，從而得到最理想的蒜頭形狀，使內(nèi)部金相結(jié)構(gòu)更加流線化，氣桿和蒜頭銜接為平滑曲線，在后續(xù)氣門使用過程中，氣門不會(huì)因?yàn)闅鈼U和蒜頭銜接處的受力不均而斷裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0018]圖1是傳統(tǒng)電鐓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
[0020]圖3是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1I ；
[0021]圖4是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的變速控制流程圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的加熱電流作線性變量控制流程圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的變速力矩控制頂針流程圖；
[0024]圖7是本實(shí)用新型電鐓機(jī)的變速控制電鐓頭流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參考圖2、圖3所不,一種變量控制輸出的電繳機(jī),用于將棒料加工成發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的毛還，包括:電繳模塊，包括電繳頭I和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)2,該第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)2用于通過第一升舉器3驅(qū)動(dòng)電鐓頭I變速運(yùn)動(dòng)；頂針模塊，包括頂針4和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，所述頂針4與電鐓頭I相對(duì)設(shè)置且其間隔以放置棒料6，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5用于通過第二升舉器7驅(qū)動(dòng)頂針4變力矩運(yùn)動(dòng)；夾持模塊8，設(shè)置在電鐓模塊與夾持模塊之間，用于夾置棒料6以保持棒料6平衡；電流加熱模塊9，其正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭I與夾持模塊8之間棒料部分的兩端，并在所述棒料部分輸出線性變化的電流。
[0026]本實(shí)用新型的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5均采用伺服電機(jī)或加變速器的步進(jìn)電機(jī)。
[0027]其中，本實(shí)用新型的電流加熱模塊9包括2DA模擬量輸出模塊、與2DA模擬量輸出模塊的輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊、與驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊連接的加熱變壓器，加熱變壓器的正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭I與夾持模塊8之間棒料部分的兩端。
[0028]如圖2所示，夾持模塊8由可閉合與分離的兩夾持件組成。本實(shí)用新型中電鐓模塊、頂針模塊和夾持模塊沿縱向分布，電鐓機(jī)的上下部各設(shè)有一雙導(dǎo)軌10，以供電鐓頭1、和連接頂針4和第二升舉器7的滑塊11在其上滑動(dòng)。
[0029]如圖4所示，為本實(shí)用新型電鐓機(jī)的變速控制方法，即一種通過電鐓機(jī)加工棒料成氣門蒜頭的控制方法，包括以下步驟:(1)自動(dòng)計(jì)算棒料加工長度和加熱電流的比例，并通過調(diào)壓系統(tǒng)對(duì)加熱電流作線性變量控制；(2)自動(dòng)計(jì)算棒料加工長度和鍛鐓壓力的比例，并通過力距控制對(duì)頂針壓力作變力輸出控制；(3)自動(dòng)計(jì)算棒料加工長度和速度的比例，再通過伺服變速系統(tǒng)對(duì)電鐓頭作變速控制。
[0030]如圖5所示，為加熱電流作線性變量控制流程，包括:(11)數(shù)據(jù)初始化，即設(shè)定初始電壓al (V)、終點(diǎn)電壓a2(V)、頂針行程長度LI (mm); (12)初始化數(shù)據(jù)讀入及完成；(13)計(jì)算在行程LI內(nèi)每間隔s的平均電壓bl (v) , bl= (al-a2)*s /LI; (14)啟動(dòng)2DA模擬量輸出模塊以輸出加熱電壓，并輸出在頂針實(shí)時(shí)位置L2時(shí)的電壓值(bl*L2/s + al)給驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊，以控制加熱變壓器線性調(diào)節(jié)方式輸出加熱電壓，同時(shí)反饋L2給2DA模擬量輸出模塊；(15)比較LI和L2的大小，若L1>L2則2DA模擬量輸出模塊繼續(xù)工作并控制加熱電壓輸出，若L1〈=L2則停止加熱。
[0031]如圖6所示，為變速力矩控制頂針壓力的流程，包括:(21)數(shù)據(jù)初始化，即設(shè)定初始?jí)毫l (N)、終點(diǎn)壓力A2 (N)、頂針行程長度LI (mm) ; (22)機(jī)器原點(diǎn)設(shè)定；(23)初始化數(shù)據(jù)讀入及完成；(24)計(jì)算頂針在行程LI內(nèi)每間隔s的平均壓力BI (Ν),ΒΙ= (A1-A2)*s /LI; (25)啟動(dòng)伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動(dòng)頂針上升，并輸出隨頂針實(shí)時(shí)位置L2變化的壓力值(Bl*L2/s + Al)給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)對(duì)頂針力矩控制，且驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)時(shí)反饋L2至伺服電機(jī)；(26)比較LI和L2的大小，若L1>L2則繼續(xù)推動(dòng)頂針上升，若L1〈=L2則驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)使頂針回到原點(diǎn)，并重新計(jì)算BI。
[0032]如圖7所示，為電鐓頭變速控制的流程，包括:(31)數(shù)據(jù)初始化，即設(shè)定電鐓頭初始速度Cl (mm/s)、終點(diǎn)速度C2 (mm/s)、行程長度el (mm) ; (32)初始化數(shù)據(jù)讀入及完成；
[33]計(jì)算電鐓頭在行程長度el內(nèi)每間隔s的平均速度Dl(mm/s), Dl= (C1-C2) *s/el;
[34]啟動(dòng)伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)推動(dòng)電鐓頭下降至預(yù)設(shè)最低點(diǎn)；(35)當(dāng)頂針開始上升時(shí)，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)推動(dòng)電鐓頭上升，并輸出電鐓頭實(shí)時(shí)行程量e2的速度值(Dl * e2/s + Cl)給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)對(duì)電鐓頭進(jìn)行變速控制，且驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)時(shí)反饋e2至伺服電機(jī)；
(36)比較el和e2的大小，若el>e2則繼續(xù)推動(dòng)電鐓頭上升，若el〈=e2則停止上升并重新計(jì)算Dl。
[0033]其中，本實(shí)用新型電鐓機(jī)的變速控制方法的步驟(I)、( 2 )、( 3 )中間隔s為0.01mm。
[0034]本實(shí)用新型電鐓機(jī)的控制系統(tǒng)采用變量控制模式，從放入棒料6開始時(shí)，加熱初始電流和頂針壓力設(shè)為較小，而隨著棒料6的不斷縮短和蒜頭12的不斷增大，線性的增大電流和壓力，使蒜頭12在成形過程中按比例的供給電流和壓力，可以使蒜頭12成形過程更加均勻，內(nèi)部金相結(jié)構(gòu)更加合理，且還可以提高生產(chǎn)速度；此外，電鐓頭I的速度變化能直接改變蒜頭12的形狀，通過參數(shù)的設(shè)定可使電鐓頭I在上升過程中呈線性的變速，從而得到最理想的蒜頭形狀，使內(nèi)部金相結(jié)構(gòu)更加流線化，氣桿和蒜頭銜接為平滑曲線，在后續(xù)氣門使用過程中，氣門不會(huì)因?yàn)闅鈼U和蒜頭銜接處的受力不均而斷裂。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變量控制輸出的電繳機(jī)，用于將棒料加工成發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的毛還，其特征在于包括: 電鐓模塊，包括電鐓頭和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)電鐓頭變速運(yùn)動(dòng)；頂針模塊，包括頂針和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述頂針與電鐓頭相對(duì)設(shè)置且其間隔以放置棒料，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)頂針變力矩運(yùn)動(dòng)； 夾持模塊，設(shè)置在電鐓模塊與夾持模塊之間，用于夾置棒料以保持棒料平衡； 電流加熱模塊，其正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭與夾持模塊之間棒料部分的兩端，并在所述棒料部分輸出線性變化的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量控制輸出的電繳機(jī)，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)或加變速器的步進(jìn)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量控制輸出的電鐓機(jī)，其特征在于:所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)或加變速器的步進(jìn)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量控制輸出的電鐓機(jī)，其特征在于:所述電流加熱模塊包括2DA模擬量輸出模塊、與2DA模擬量輸出模塊的輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊、與驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊連接的加熱變壓器，所述加熱變壓器的正負(fù)輸出端分別連接電鐓頭與夾持模塊之間棒料部分的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量控制輸出的電繳機(jī)，其特征在于:所述夾持模塊由可閉合與分離的兩夾持件組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量控制輸出的電鐓機(jī)，其特征在于:所述電鐓模塊、頂針模塊和夾持模塊沿縱向分布。
【文檔編號(hào)】B21J9/10GK203418052SQ201320464203
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】黃汝堅(jiān) 申請人:黃汝堅(jiān)