模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置制造方法
【專利摘要】一種模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是它包括活塞式單作用油缸，在油缸活塞桿上端裝有螺桿支座，在螺桿支座上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有帶鎖緊螺母的調(diào)節(jié)螺桿；油缸上腔與大氣相通，下腔與液壓系統(tǒng)連接；液壓系統(tǒng)輸出端通過電磁換向閥和液動換向閥與油缸下腔連通，在油缸下腔和液動換向閥之間設(shè)置有安全閥。液位換向閥由電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動；油缸下腔裝有壓力傳感控制器，將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號向電磁換向閥發(fā)出控制信號。
【專利說明】模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方案涉及一種模擬機械壓力機對工件進行沖裁時的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機械壓力機廣泛應(yīng)用于一次行程中完成先沖裁后壓印(或鉚接)工序，壓力機在沖裁工件過程中，滑塊承受沖裁時所需向上的力，沖裁完成瞬間力突然釋放，滑塊會在瞬間向下沖擊，造成壓力機沖裁后的滑塊動態(tài)重復(fù)精度不穩(wěn)定，直接影響機械壓力機沖裁后對工件的鉚接(或壓印)質(zhì)量。所以對壓力機滑塊在一次行程中完成沖裁后下死點的重復(fù)精度要求較高，這就需要一種模擬壓力機沖裁工況的試驗裝置，以便對壓力機完成沖裁工作時滑塊下死點的動態(tài)精度進行檢測。機械壓力機在完成沖裁工藝時的工況如下:壓力機工作時，壓力機的滑塊做上下往復(fù)運動，當(dāng)滑塊向下運動過程中，安裝在滑塊上的沖頭(上模)接觸到被沖裁的工件并對工件進行沖裁時，滑塊同時也受到工件向上的反作用力(而且所沖裁工件的厚度、周長不同，沖裁力也不同)，當(dāng)對工件沖裁完成的瞬間，滑塊所受的反作用力瞬間消失(當(dāng)壓力機的每分鐘行程次數(shù)為100時，從滑塊受反作用力到壓力消失的時間為
0.015秒左右)，即滑塊所受向上的力突然釋放，滑塊會在瞬間向下沖擊。某些沖壓工藝，需要壓力機一次向下行程中完成先沖裁后壓印(或鉚接)的工藝，如前所述，壓力機在完成沖裁后的瞬間會向下沖擊，如壓力機施力機構(gòu)的總間隙大和整機剛度小等原因，會造成在完成沖裁后滑塊的動態(tài)精度不穩(wěn)定，這樣就會影響鉚接(或壓印)工序的質(zhì)量。因此需要對壓力機完成沖裁后滑塊的動態(tài)精度進行檢測，但目前只有動態(tài)精度的測量儀器，沒有模擬機械壓力機進行沖裁工況的試驗裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本方案提供一種模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，可以模擬機械壓力機對工件進行沖裁時的工況。
[0004]本方案采取以下技術(shù)措施:一種模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是它包括油缸，油缸是活塞式單作用油缸，在油缸活塞桿上端裝有螺桿支座，在螺桿支座上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有帶鎖緊螺母的調(diào)節(jié)螺桿；油缸上腔與大氣相通，下腔與液壓系統(tǒng)連接；液壓系統(tǒng)輸出端通過電磁換向閥和液動換向閥與油缸下腔連通，在油缸下腔和液動換向閥之間設(shè)置有安全閥。液動換向閥由電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動；油缸下腔裝有壓力傳感控制器，將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號向電磁換向閥發(fā)出控制信號。
[0005]本方案的具體特點還有,所述液動換向閥是液動二位四通換向閥，電磁換向閥是Y型三位四通電磁換向閥；壓力傳感控制器向Y型三位四通電磁換向閥線圈快速發(fā)訊。采用Y型三位四通電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動液動二位四通換向閥，油缸下腔壓力直接通過液控二位四通換向閥卸荷，提高了卸荷速度。
[0006]液壓系統(tǒng)包括電動機以及電動機驅(qū)動的油泵；油泵向液壓系統(tǒng)泵送壓力油；在油泵出口管路上設(shè)置有單向閥和節(jié)流閥，在單向閥和油泵出口之間設(shè)置有溢流閥和蓄能器。溢流閥設(shè)定油泵供油壓力值；蓄能器提高活塞頂出速度；液壓泵與蓄能器同時向單作用缸壓力腔供油，實現(xiàn)油缸活塞快速頂出。單向閥防止液壓油回流；節(jié)流閥調(diào)節(jié)活塞頂出速度；電磁換向閥實現(xiàn)快速換向；液動換向閥實現(xiàn)油缸壓力腔瞬間卸荷；安全閥防止油缸壓力腔超載；活塞桿可在油缸缸體內(nèi)上下運行。
[0007]壓力傳感控制器是GP-M400C型壓力傳感控制器，它由一個壓力傳感器和控制器組成，可設(shè)定壓力傳感器受到不同壓力下發(fā)出電信號的限值(這就可模擬壓力機沖裁不同工件時所需的力)，壓力傳感控制器將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號。
[0008]本方案的有益效果是調(diào)節(jié)螺桿上平面至壓力機滑塊沖頭下平面之間的距離，使壓力機滑塊沖壓活塞時的行程量(即活塞被沖壓的下行量)相當(dāng)于被沖壓工件的厚度，即滑塊的受力行程與沖裁工件時的受力行程一致，然后將螺桿上的鎖緊螺母擰緊，使螺桿與活塞桿固定。GP-M400C型壓力傳感控制器可設(shè)定壓力傳感器受到不同壓力下發(fā)出電信號的限值(這就可模擬壓力機沖裁不同工件時所需的力)，由于GP-M400C型壓力傳感控制器靈敏度很高，從接受壓力信號到發(fā)出電信號的時間為0.003秒，所以當(dāng)壓力機滑塊下行沖壓安裝在油缸活塞上的螺桿時，使油缸下腔壓力到達某設(shè)定值，壓力傳感器控制器能向電磁換向閥快速發(fā)出換向信號使其換向，電磁換向閥換向后油泵的壓力油進入液動二位四通換向閥的液控端，使二位四通換向閥換向，油缸下腔與油箱相通，使油缸下腔的液壓油直接卸荷至油箱，油缸下腔壓力瞬間降為零，同時油缸活塞在壓力機滑塊的向下沖壓下下行。該系統(tǒng)提高了油缸活塞受壓力機滑塊沖壓下油缸下腔的卸荷速度，經(jīng)用示波器測試壓力傳感控制器的電信號，從設(shè)定的壓力傳感器受到壓力下發(fā)出電信號的限值降為零(即油缸下腔壓力從設(shè)定值降為零)所需的時間為0.014秒，這樣就模擬了壓力機的沖裁工況。由于油缸下腔泄壓后，壓力傳感控制器發(fā)出電信號的限值降為零，三位四通電磁換向閥回到原來位置，油泵提供的液壓油與液動二位四通換向閥的液控端斷開，二位四通換向閥也回到原來的位置，油缸下腔與油箱斷開，油泵和蓄能器的油路與油缸下腔聯(lián)通，實現(xiàn)油缸活塞快速頂出。以便進行下一次沖壓。在一臺試驗裝置上通過對不同壓力迅速發(fā)出電信號設(shè)定，可模擬機械壓力機在多種沖裁力下對工件進行沖裁的工況，節(jié)省了沖裁試驗時所需的多種模具和試驗工件，降低了成本、提高了效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本方案液壓系統(tǒng)示意圖。
[0010]圖中:1-電動機；2-油泵；3_溢流閥；4_畜能器；5_單向閥；6_節(jié)流閥；7_電磁換向閥；8_液動換向閥；9_安全閥；10_油缸；11_活塞桿；12_螺桿；13_鎖緊螺母；14_壓力傳感控制器。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，一種模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，它包括油缸10，油缸10是活塞式單作用油缸，在油缸10的活塞桿11上端有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有帶鎖緊螺母13的螺桿12 ;油缸10上腔與大氣相通，下腔與液壓系統(tǒng)連接；液壓系統(tǒng)輸出端通過電磁換向閥7和液動換向閥8與油缸10下腔連通，在油缸10下腔和液動換向閥8之間設(shè)置有安全閥9。液動換向閥8由電磁換向閥7先導(dǎo)驅(qū)動；油缸10下腔裝有壓力傳感控制器14，將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號向電磁換向閥7發(fā)出控制信號。所述液動換向閥8是液動二位四通換向閥，電磁換向閥7是Y型三位四通電磁換向閥；壓力傳感控制器14向Y型三位四通電磁換向閥線圈快速發(fā)訊。采用Y型三位四通電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動液控二位四通換向閥，油缸10下腔壓力直接通過液控二位四通換向閥卸荷，提高了卸荷速度。
[0012]液壓系統(tǒng)包括電動機I以及電動機I驅(qū)動的油泵2 ;油泵2向液壓系統(tǒng)泵送壓力油；在油泵出口管路上設(shè)置有單向閥5和節(jié)流閥6，在單向閥5和油泵2出口之間設(shè)置有溢流閥3和蓄能器4。溢流閥3設(shè)定油泵2供油壓力值；蓄能器4提高活塞桿11頂出速度；油泵2與蓄能器4同時向油缸10壓力腔供油，實現(xiàn)油缸10的活塞桿11快速頂出。單向閥5防止液壓油回流；節(jié)流閥6調(diào)節(jié)活塞桿11頂出速度；電磁換向閥7實現(xiàn)快速換向；液動換向閥8實現(xiàn)油缸10壓力腔瞬間卸荷；安全閥9防止油缸10下腔超載；活塞桿11可在油缸10內(nèi)上下運行。
[0013]壓力傳感控制器14是GP-M400C型壓力傳感控制器，它由一個壓力傳感器和控制器組成，可設(shè)定壓力傳感器受到不同壓力下發(fā)出電信號的限值(這就可模擬壓力機沖裁不同工件時所需的力)，壓力傳感控制器14將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號。
[0014]試驗過程:
[0015]1.試驗前的調(diào)整
[0016]1.1油缸活塞受力點的調(diào)整:將試驗裝置的油缸置于壓力機工作臺與壓力機滑塊之間，松開鎖緊螺母13，調(diào)整螺桿12的高度，使壓力機滑塊沖壓活塞的行程量相當(dāng)于被沖壓工件的厚度。啟動試驗裝置電動機1，電動機I帶動油泵2運轉(zhuǎn)，此時電磁換向閥7不動作，閥芯處于中間位置。油泵2向蓄能器4供油，其壓力由溢流閥3設(shè)定(設(shè)定的壓力能使活塞桿11上行即可)。當(dāng)電氣系統(tǒng)(圖中未畫出)使電磁換向閥7的線圈YVl得電后，其閥芯右移，液壓油經(jīng)單向閥5、節(jié)流閥6、電磁換向閥7、液動換向閥8進入油缸10下腔，推動活塞桿11上行至上限位(由油缸10的上油缸蓋限位)。
[0017]1.2使電磁換向閥7閥芯左移訊號的設(shè)定:調(diào)整電信號控制器的壓力值發(fā)訊上限，使該壓力值乘活塞面積等于壓力機的沖裁力。使壓力傳感控制器14受到的壓力達到該設(shè)定值時，電信號控制器向電磁換向閥7的線圈YV2發(fā)出電信號(同時YVl失電)，使其閥芯左移(即機械壓力機滑塊沖壓到油缸活塞上的調(diào)節(jié)螺桿且沖壓力達到壓力傳感控制器14設(shè)定的壓力值發(fā)訊上限時，電信號控制器向電磁換向閥7的線圈YV2發(fā)出電信號，使其閥芯左移，使液控換向閥8液控端產(chǎn)生壓力，閥芯左移，使油缸下腔與油箱相通，油缸壓力腔壓力瞬間降為零)。
[0018]1.3油缸活塞頂出速度的調(diào)整:調(diào)整節(jié)流閥6，使油缸10頂出速度等于或略小于壓力機滑塊的回程速度(防止活塞頂出時碰到安裝在壓力機滑塊下平面的沖頭)。
[0019]2.模擬試驗
[0020]按第I條調(diào)整完畢后(此時電磁換向閥7的線圈YVl處于得電狀態(tài)，閥芯右移，油缸活塞處于上限位置)，啟動壓力機滑塊下行，滑塊沒有打擊到油缸活塞上的螺桿之前，液控換向閥8的控制端液壓油經(jīng)電磁閥7與油箱相通，此處油壓為零，此時閥芯處于原位，油缸壓力腔的壓力為溢流閥3設(shè)定的壓力。當(dāng)壓力機滑塊沖頭沖壓到油缸10的活塞桿11上的螺桿12，使油缸10壓力腔的壓力升高至壓力傳感控制器14的設(shè)定壓力上限時(此時油缸壓力腔的液壓油由單向閥5封閉)，壓力傳感控制器向電磁換向閥7的線圈YV2發(fā)出電信號，閥芯左移，使油泵油路與油缸下腔斷開，與液控換向閥8的控制端相通，使閥芯左移，油缸壓力腔與油箱相通，壓力瞬間將為零，壓力機滑塊承受的力也同時將為零，此過程模擬了機械壓力機沖裁時的工況。隨著壓力機滑塊回程，油缸活塞也同時頂出至上限位置，準(zhǔn)備接受下一次沖壓。在壓力機滑塊的最下位置附近，安裝動態(tài)精度檢測儀，即可測試模擬壓力機進行沖裁后的滑塊下死點動態(tài)重復(fù)精度。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是它包括油缸，油缸是活塞式單作用油缸，在油缸活塞桿上端裝有螺桿支座，在螺桿支座上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔中設(shè)置有帶鎖緊螺母的調(diào)節(jié)螺桿；油缸上腔與大氣相通，下腔與液壓系統(tǒng)連接；液壓系統(tǒng)輸出端通過電磁換向閥和液動換向閥與油缸下腔連通，在油缸下腔和液動換向閥之間設(shè)置有安全閥；液動換向閥由電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動；油缸下腔裝有壓力傳感控制器，將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號向電磁換向閥發(fā)出控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是所述液動換向閥是液動二位四通換向閥，電磁換向閥是Y型三位四通電磁換向閥；壓力傳感控制器向Y型三位四通電磁換向閥線圈快速發(fā)訊；Y型三位四通電磁換向閥先導(dǎo)驅(qū)動液控二位四通換向閥，油缸下腔壓力直接通過液控二位四通換向閥卸荷提高了卸荷速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是液壓系統(tǒng)包括電動機以及電動機驅(qū)動的油泵；油泵向液壓系統(tǒng)泵送壓力油；在油泵出口管路上設(shè)置有單向閥和節(jié)流閥，在單向閥和油泵出口之間設(shè)置有溢流閥和蓄能器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬機械壓力機沖裁工況的試驗裝置，其特征是壓力傳感控制器是GP-M400C型壓力傳感控制器。
【文檔編號】B30B1/36GK203651019SQ201320821157
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】衣銳, 李琛 申請人:濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司