工模具修补机制造技术

技术编号:863811 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种能产生可控脉冲电能的工模具修补机,利用所产生的瞬时高能量将修补材料连接在工模具缺损部位。由主电路和控制电路组成。主电路包括含固态继电器的输入充电电路、升压整流储能电路、含晶闸管的输出放电电路和脉冲变压器及电极。控制电路包括分别向固态继电器和晶闸管送触发导通信号的充、放电脉冲形成电路。高能量短时电脉冲可以由脚踏开关控制以单次形式输出也可以序列脉冲形式输出。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于修复工模具缺损的修补机,更确切地说是涉及一种可产生可控脉冲电能的工模具修补机。成型模具、热锻压模具、压铸模具、冷作模具及拉伸模等工模,由于形状、造型或图案复杂而造价较高,如一个印花压辊几万元,大型注塑模具造价更高。从经济效益和社会效益出发,对于有缺损的工模具要作修补再生恢复使用。工模具缺损包括划痕、气孔、点状剥离等小型缺损及工模具角边、三顶点、凸点及刃部的磨损、剥离、崩损等两类损伤。修理行业对小型渐次性磨损是采用电刷镀的方法修复,而对模具棱角处的剥落性损伤目前尚未找到合理的修复方法。长期以来,修理行业希望有一种工艺装备能提供修复钢制工模具剥落性缺损的手段,一般要求这种修复件有高的结合强度,同时不改变工模具原有的整体热处理效果,从而使修复件的使用功能接近或达到未损伤前的程度。一种可以采用的方案是用激光或微束等离子体这样的能量高度集中的能源,将与工模具性能接近的修补材料熔接到工模具母材上去,不仅可恢复工模具尺寸、填平缺损,而且由于热影响区极小,不会影响工模具整体使用效果。但在目前的技术条件下,功率激光器和微束等离子体设备的造价都比较高,使用维护要求也高,不适于在维修行业推广使用。面对贵重工模具棱角处的剥落性损伤,传统的处理方法是采用钳工镶块嵌入法或镶块粘接法,该方法专业性强、对工人技术水平要求高、费时费工。本申请人根据工模具修补工艺及修理行业的需要设计了一种采用可控脉冲电能把补片材料固定连接在应修补的工模具部位,并逐次多层固连叠加成坯的修补技术,可对前述两类工模具损伤进行修补,为维修行业提供了一项实用的新方法和新手段。该方法使用在极短的瞬时(10ms左右)通过电极向修补部位提供能量集中的脉冲电能,使修补点部位在毫秒级时间迅速升温进而熔化冶金,又同样迅速冷却,起到一种自然热处理效果,因此实施该方法,可得到热影响区小、结合牢固、有一定改性作用的表面修补金属层。本技术的目的就是设计一种可产生可控脉冲电能的工模具修补机,对两类损伤均可提供有效的修复,且使用安全、操作方便。本技术的工模具修补机,由主电路和控制电路构成,主电路由顺序连接的输入充电控制电路、升压电路、电容储能电路、输出放电控制电路、输出脉冲变压器电路和电极构成;控制电路包括向主电路提供输入充电控制的充电脉冲形成电路和向主电路提供输出放电控制的放电脉冲形成电路,其特征在于所述的输入充电控制电路是一串接在电源输入电路中的固态继电器;所述的输出放电控制电路是一串接在电容放电电路中的晶闸管;所述的充电脉冲形成电路由第一、第二电压比较器,锯齿波发生器和窄脉冲形成电路连接构成,第一电压比较器一端输入接可调的输入直流电压VR2,另一端输入接主电路储能电容的反馈电压Vf,第一电压比较器输出接第二电压比较器输入一端,锯齿波发生器输出接其输入另一端,第二电压比较器输出连接窄脉冲形成电路,窄脉冲形成电路输出接主电路固态继电器的控制端;所述的放电脉冲形成电路由输入端分别连接Vf、VR2的电压比较器,输入串接脚踏开关的光电耦合器及其光电脉冲的整形延时微分电路,单稳态触发器电路,逻辑门电路AN1、AN3,一端与光电耦合器输出端连接,另一端与逻辑门AN3一输入端连接的单点/连续工作模式开关和输出脉冲变压器电路连接构成,电压比较器输出端接逻辑门AN3另一输入端,逻辑门AN3输出端接单稳态触发器电路的控制端,单稳态触发器电路的输出端接逻辑门AN1一输入端,光电脉冲的整形延时微分电路输出端接逻辑门AN1另一输入端,逻辑门AN1输出端接输出脉冲变压器电路的输入端,输出脉冲变压器电路输出端接所述主电路晶闸管控制端。还包括充放电互锁电路,由逻辑门AN2和延时电路连接构成,所述放电脉冲形成电路电压比较器输出端连接逻辑门AN2一输入端,所述逻辑门AN1输出端接逻辑门AN2另一输入端,逻辑门AN2输出端接所述的输出脉冲变压器电路和延迟电路输入,延时电路输出接所述充电脉冲形成电路第二电压比较器一输入端。还包括过压保护电路,由一端接Vf、另一端接限制储能电容充电的直流电压VR1的电压比较器构成,电压比较器输出接所述充电脉冲形成电路第二电压比较器一输入端。当Vf<VR2时,充电脉冲形成电路输出与电源同步移相的脉冲信号,触发固体继电器导通,接入输入电源,控制向储能电容充电;修补机工作于单点模式时,每闭合一次脚踏开关,光电耦合器输出光电脉冲经整形、延迟、微分,由脉冲变压器输出,再触发晶闸管导通,控制电容放电,主电路脉冲变压器输出高能量单点脉冲。修补机工作于连续模式时,单点/连续模式转换开关将单稳态触发器电路接入,放电脉冲形成电路输出的第一个放电脉冲是受脚踏开关、光电耦合器控制产生的,此后,电压比较器用每次放电后的充电状态变化信号触发单稳态触发器电路输出序列脉冲,控制向主电路晶闸管送连续触发信号,主电路脉冲变压器输出高能量序列脉冲,修补机工作于自动充电、放电状态,可作连续修补。下面结合实施例附图详细说明本技术的技术。附图说明图1、工模具修补机电原理框图;图2、图1中主电路电原理图;图3、图1中控制电路电原理框图;图4、图3控制电路实施电路图。参见图1,工模具修补机主电路包括输入充电控制电路10、升压电路11、电容储能电路12、输出放电控制电路13、输出脉冲变压器电路14和电极15。控制电路20对储能电容上的反馈电压Vf、可调输入直流电压VR2、单点/连续模式转换开关S/C及控制放电修补的脚踏开关F.S所输入的信号进行逻辑运算,在储能电容上电压低于设定值时(Vf<VR2),CH线控制接通输入充电控制电路10,使接入电网电能,完成升压和储能;当修补操作时,控制电路20经DCH线接通输出放电控制电路13,向输出脉冲变压器电路14放电,输出高能单次或序列脉冲。参见图2,由固态继电器SSR、升压变压器B2、整流桥D、储能电容C11、R53组成输入控制、升压、充电储能电路,当SSR的BB’有脉冲信号输入时,SSR导通,控制接通输入电路,经升压、整流,对C11充电。电阻分压电路R54、R55并接在C11两端,Vf将C11上电压分压反馈回控制电路20。固态继电器SSR采用增强型连接,外电路有压敏电阻Y1保护,对电网回馈干扰最小。晶闸管SCR、脉冲变压器B3、R57、D10构成输出放电控制电路,当SCR被触发导通时(AA’有脉冲信号),控制接通放电电路,脉冲变压器B3输出高能量脉冲,具有输出能量集中和放电速度快的优点。晶闸管SCR触发采用变压器隔离方式。主电路控制采用SSR器件和SCR的组合结构,有便于控制、过载能力强、工作可靠的优点。参见图3,电压比较器203、204,与交流电源同步的锯齿波发生器206及窄脉冲电路205构成充电脉冲形成电路。当Vf<VR2时,204输出与电压比较器203输出信号成正比例的方波移相信号,再变成窄脉冲去驱动固态继电器SSR导通。随着充电Vf逐渐增大,SSR的导通角逐渐减小,直至储能电容上电压稳定在由VR2所设定的电压值上,充电过程结束。由电压比较器201、202,光电耦合器207,单稳态触发器电路208,输出脉冲变压器电路209,光电脉冲的延迟整形微分电路211及与非门AN1、AN3构成放电脉冲形成电路。在单点工作模式下,S/C开关断开,单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工模具修补机,由主电路和控制电路构成,主电路由顺序连接的输入充电控制电路、升压电路、电容储能电路、输出放电控制电路、输出脉冲变压器电路和电极构成;控制电路包括向主电路提供输入充电控制的充电脉冲形成电路和向主电路提供输出放电控制的放电脉冲形成电路,其特征在于:所述的输入充电控制电路是一串接在电源输入电路中的固态继电器;所述的输出放电控制电路是一串接在电容放电电路中的晶闸管;所述的充电脉冲形成电路由第一、第二电压比较器,锯齿波发生器和窄脉冲形成电路连接构成,第一电 压比较器一端输入接可调的输入直流电压VR2,另一端输入接主电路储能电容的反馈电压Vf,第一电压比较器输出接第二电压比较器输入一端,锯齿波发生器输出接其输入另一端,第二电压比较器输出连接窄脉冲形成电路,窄脉冲形成电路输出接主电路固态继电器的控制端;所述的放电脉冲形成电路由输入端分别连接Vf、VR2的电压比较器,输入串接脚踏开关的光电耦合器及其光电脉冲的整形延时微分电路,单稳态触发器电路,逻辑门电路AN1、AN3,一端与光电耦合器输出端连接,另一端与逻辑门AN3一输入端连接的 单点/连续工作模式开关和输出脉冲变压器电路连接构成,电压比较器输出端接逻辑门AN3另一输入端,逻辑门AN3输出端接单稳态触发器电路的控制端,单稳态触发器电路的输出端接逻辑门AN1一输入端,光电脉冲的整形延时微分电路输出端接逻辑门AN1另一输入端,逻辑门AN1输出端接输出脉冲变压器电路的输端,输出脉冲变压器电路输出端接所述主电路晶闸管控制端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:白德印胡仲翔彭日辉马英男张甲英朱茂坤李庆田赵长明
申请(专利权)人:中国人民解放军装甲兵工程学院
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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