[發(fā)明專利]一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410414338.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN104165801B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳煒;曹志福;湯鵬鵬;蔣在敏;陳瀧;李志朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/02
• 分類號(hào): G01N3/02;G01N3/28;B21D43/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置，本裝置主要是用來進(jìn)行杯突和錐杯實(shí)驗(yàn)的沖壓成形和失效時(shí)間的預(yù)測(cè)，進(jìn)而對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試，因此屬于沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

杯突實(shí)驗(yàn)和錐杯實(shí)驗(yàn)是衡量金屬成形性能好壞的有效方法，在板料成形、模具設(shè)計(jì)、空航天、汽車運(yùn)輸、電子電器、儀表家電、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。成形性能是指金屬薄板在沖壓成形過程中抵抗破裂的能力，即薄板在指定加工過程中產(chǎn)生塑性變形而不失效的能力；了解金屬板材的成形性能，預(yù)測(cè)金屬板材成形時(shí)的起皺、破裂等缺陷，掌握測(cè)試和實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)而能夠掌握和設(shè)計(jì)金屬板材成形工藝，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇。

材料成形性能測(cè)試時(shí)，通常會(huì)遇到板料定位不精確確、偏移、失效時(shí)間難以把握等問題，進(jìn)而造成時(shí)間嚴(yán)重錯(cuò)位不對(duì)稱，同時(shí)破裂失效過大或者還沒有失效等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

本發(fā)明提供的是一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置，該裝置主要針對(duì)杯突實(shí)驗(yàn)和錐杯實(shí)驗(yàn)中采用的圓形板料，采用信號(hào)采集和PLC實(shí)時(shí)控制，使得板料可以精確的定位，同時(shí)通過采集凸模力的衰減情況進(jìn)行破裂失效的預(yù)測(cè)，最終達(dá)到板料精確定位和失效預(yù)測(cè)的功能，提高實(shí)驗(yàn)的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利設(shè)計(jì)了一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置，屬于沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。該裝置主要應(yīng)用于杯突實(shí)驗(yàn)和錐杯實(shí)驗(yàn)中，板料為圓形板料，通過凹模上和凸模上的信號(hào)發(fā)射器和壓邊圈上的信號(hào)接收器使得板料得到精確的定位，同時(shí)通過凸模與凸模頂出桿之間的力傳感器對(duì)凸模力進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，當(dāng)凸模力突然衰減到預(yù)設(shè)值時(shí)代表板料破裂失效，PLC發(fā)出指令使得凸模停止，完成實(shí)驗(yàn)；本實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)Π辶线M(jìn)行精確的定位，同時(shí)對(duì)板料失效時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)的預(yù)測(cè)，提高了實(shí)驗(yàn)的精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置，該裝置采用信號(hào)接收方式實(shí)現(xiàn)板料的精確定位，同時(shí)通過力傳感器進(jìn)行力的檢測(cè)進(jìn)而對(duì)破裂失效進(jìn)行實(shí)時(shí)的預(yù)測(cè)，提高了成形實(shí)驗(yàn)精度。

本發(fā)明提供了一種板料自動(dòng)定位及失效預(yù)測(cè)裝置，本裝置主要進(jìn)行錐杯實(shí)驗(yàn)和杯突實(shí)驗(yàn)，其采用的板料是圓形板料；所述裝置包括壓邊圈頂出桿、壓邊圈頂出盤、連接固定座、壓邊連接桿、壓邊圈、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、上模固定柱、模架支柱、支柱固定套、上模架、凹模固定座、凸模、凸模頂出桿、下模架、凹模固定環(huán)、凹模、凸模固定環(huán)；上模架通過模架支柱和支柱固定套與下模架固定連接，凹模通過凹模固定環(huán)經(jīng)螺紋連接固定在凹模固定座下方，凹模固定座通過上模固定柱固定在上模架下方，板料放在壓邊圈上面，壓邊圈通過壓邊連接桿和連接固定座固定在壓邊圈頂出盤上面，壓邊圈頂出盤連接固定在壓邊頂出桿上面，壓邊頂出桿穿過下模架由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行壓邊；凸模固定在凸模固定環(huán)內(nèi)部，凸模固定環(huán)通過螺紋連接固定在凸模頂出桿內(nèi)部，最后凸模頂出桿穿過下模架由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行板料成形；其特征在于：裝置還設(shè)有信號(hào)發(fā)射器、信號(hào)接收器、定位滾子和力傳感器，其中信號(hào)發(fā)射器安裝固定在凹模下表面的凹槽內(nèi)，信號(hào)接收器安裝固定在壓邊圈上上表面的凹槽內(nèi)，定位滾子安裝固定在壓邊圈上表面，力傳感器安裝固定在凸模頂出桿的凹槽中，位于凸模的正下方。

本發(fā)明中，凹模下表面凹槽內(nèi)呈90°夾角沿圓周方向均勻分布安裝固定有四個(gè)信號(hào)發(fā)射器，壓邊圈上呈90°夾角沿圓周方向均勻分布安裝固定著四個(gè)信號(hào)接收器和四個(gè)定位滾子，定位滾子分布圓周半徑小于信號(hào)接收器分布圓周半徑，信號(hào)發(fā)射器和信號(hào)接收器上下對(duì)齊，信號(hào)發(fā)射器和信號(hào)接收器分布的圓周直徑和板料的直徑相等（直徑為60mm）；當(dāng)板料放上壓邊圈時(shí)，啟動(dòng)電源開關(guān)，信號(hào)發(fā)射器發(fā)出信號(hào)，由于板料剛放上時(shí)沒有定位好，板料將擋住四個(gè)信號(hào)中的某個(gè)或者幾個(gè)，則此時(shí)PLC將驅(qū)動(dòng)被擋住信號(hào)的信號(hào)接收器臨近的定位滾子使得板料向內(nèi)部小步進(jìn)移動(dòng)，而沒有被擋住信號(hào)旁邊的滾子將不會(huì)被驅(qū)動(dòng)，最后經(jīng)過往復(fù)的驅(qū)動(dòng)四個(gè)信號(hào)接收器將都能接收到信號(hào)，此時(shí)板料定位完成，達(dá)到了板料的精確定位。

本發(fā)明中，凸模由尾端銷釘經(jīng)凸模固定環(huán)內(nèi)部的導(dǎo)向槽導(dǎo)向進(jìn)入旋轉(zhuǎn)一角度后卡在凸模固定環(huán)內(nèi)部，凸模固定環(huán)通過螺紋連接固定在凸模頂出桿內(nèi)部，最后凸模頂出桿穿過下模架由液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)成形；凸模與凸模頂出桿之間安裝有力傳感器，在成形過程中力傳感器周期性的對(duì)凸模力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，并由計(jì)算機(jī)計(jì)算出力的衰減值并和預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)衰減值達(dá)到或超過預(yù)設(shè)值時(shí)代表板料發(fā)生破裂失效，最后由PLC發(fā)出指令驅(qū)使凸模停止運(yùn)動(dòng)，判斷板料失效完成。