钣金件高精密冲压成形控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了高精密冲压成形控制系统及其控制方法。钣金件高精密冲压成形控制系统，包括塑型模具、及冲压控制模块。塑型模具包括压边圈，压边圈中间留有塑型口，塑型口的四周设有拉深筋顶出缸，拉深筋顶出缸内设有拉深筋，拉深筋顶出缸连接冲压控制模块的回路。基于钣金件高精密冲压成形控制系统的控制方法，在冲压过程中采用闭环控制方法控制拉深筋顶出缸的压力，改变拉深筋的拉伸高度，对钣金件进行局部限流或开流。控制压边力的大小，使压边力按照预先设定的曲线进行变化，有效地控制钣金件整体的塑性流动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了高精密冲压成形控制系统及其控制方法。钣金件高精密冲压成形控制系统，包括塑型模具、及冲压控制模块。塑型模具包括压边圈，压边圈中间留有塑型口，塑型口的四周设有拉深筋顶出缸，拉深筋顶出缸内设有拉深筋，拉深筋顶出缸连接冲压控制模块的回路。基于钣金件高精密冲压成形控制系统的控制方法，在冲压过程中采用闭环控制方法控制拉深筋顶出缸的压力，改变拉深筋的拉伸高度，对钣金件进行局部限流或开流。控制压边力的大小，使压边力按照预先设定的曲线进行变化，有效地控制钣金件整体的塑性流动。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
钣金件高精密冲压成形要求对钣金件成形过程中产生的回弹进行控制，如何精确预测回弹并对其控制是高性能精确成形制造学科亟需解决的科学问题之一。 变压边力技术是通过调节气压或者液压，使气压垫或者液压垫提供的压边力随着行程变化的一项技术，它可以有效地控制板材的塑性流动，从而控制板材的回弹。但是准确确定控制回弹的压边力仍比较困难，主要体现在获取优化变压边力曲线花费的时间太多，或是已有的方法在提闻板料饭金件成形精度上有待于进一步提闻。目如的变压边力技术只能对钣金件全局进行控制，对于较复杂的钣金件需要局部的进行限流或开流，才能更好地控制板材的回弹。 为了实现钣金件局部进行限流或开流，学者提出了分块压边圈技术研究，把压边圈周向或者径向分成若干块，分别对其进行控制。但其亦有缺陷，即压边圈分开控制使的压边圈表面高低不同，在成形件上留下较大的压痕，对其分块压边力控制也较为困难，不能实现整体的抛物线的最佳控制轨迹路线。 【专利
技术实现思路
】 为了解决现有技术的不足，本专利技术提出了一种。本专利技术将可调拉深筋与变化压边力共同作用，有效控制板材的塑性流动，使钣金件高精密成形。 本专利技术的技术方案如下所述: 钣金件高精密冲压成形控制系统，其特征在于，包括塑型模具、及冲压控制模块，所述塑型模具包括压边圈，压边圈中间留有塑型口，塑型口的四周设有拉深筋顶出缸，拉深筋顶出缸内设有拉深筋，拉深筋顶出缸连接冲压控制模块的回路； 所述冲压控制模块包括传感器、模数转换卡、上位机、比例溢流阀，所述传感器包括位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器；位移传感器连接压边圈，用于检测压边圈的位移信息；第一压力传感器连接拉深筋顶出缸，用于检测拉深筋顶出缸的压力;第二压力传感器连接压边圈，用于检测压边力；位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器连接模数转换卡，模数转换卡连接上位机，上位机连接有数模转换卡，数模转换卡通过比例放大器连接电子比例溢流阀。 本专利技术的钣金件高精密冲压成形控制系统，所述第一压力传感器、及第二压力传感器的输出端连接动态应变仪，位移传感器、及动态应变仪经电压信号限制器连接模数转换卡。 本专利技术的钣金件高精密冲压成形控制系统，所述塑型模具还包括凹模、及液压缸，液压缸连通压边圈，凹模与压边圈间隔设置。 根据上述钣金件高精密冲压成形控制系统，提出了一种将可调拉深筋与变化压边力相结合的闭环控制方法，采用如下步骤: (I)在上位机上预先设定压边圈位移变化曲线、拉深筋顶出缸的压力变化曲线、及压边力变化曲线，在上位机上设定压边力零位对应的电流电压值； (2)液压缸带动压边圈上行，位移传感器将压边圈的位移信号换为数字信号上传至上位机，与设定压边圈位移变化曲线比对，达到预先设定的压边力零位后，上位机发控制指令将上行阀门断电，使压边圈在预定位置就位； (3)压边圈就位后，将钣金件放置在压边圈与凹模之间开始冲压，位移传感器检测压边圈的冲压位移信号、第一压力传感器检测拉深筋顶出缸的压力信号，第二压力传感器检测压边力信号，将冲压位移信号、拉深筋顶出缸的压力信号、及压边力信号分别转换为数字信号上传至上位机； (4)上位机将接收的数字信号分别与拉深筋顶出缸的压力变化曲线、及压边力变化曲线比对，根据比对结果预测钣金件的冲压状况，输出控制信号； (5)控制信号转换为驱动电流，驱动控制电子比例溢流阀的排油量，从而控制拉深筋顶出缸的压力、及压边力，重复步骤(3)直到板材冲压成形，实现钣金件高精密冲压成形的闭环控制。 所述步骤(I)中预先设定的拉深筋位移变化曲线、拉深筋顶出缸的压力变化曲线、压边力变化曲线、及压边力零位对应的电流电压值为控制钣金件塑性流动的最佳值。 所述步骤(3)中拉深筋顶出缸的压力信号、及压边力信号先经动态应变仪转换为电压信号，转换后的电压信号与拉深筋的位移信号经电压信号限制器连接模数转换卡，将转换后的数字信号分别上传到上位机。 所述步骤(5)中控制信号先经数模转换卡转换为电压信号，再经比例放大器为电子比例溢流阀提供合适的驱动电流。 所述步骤(5)中驱动控制电子比例溢流阀的排油量，从而控制控制拉深筋顶出缸的压力，改变拉深筋的拉伸高度，对钣金件进行局部限流或开流。 所述步骤(5)中驱动控制电子比例溢流阀的排油量，从而控制液压缸提供随冲压进度变化的压边力。 本专利技术采用上述技术方案，取得的有益技术效果如下: 基于钣金件高精密冲压成形控制系统的控制方法，在冲压过程中采用闭环控制方法控制拉深筋顶出缸的压力，改变拉深筋的拉伸高度，对钣金件进行局部限流或开流。控制压边力的大小，使压边力按照预先设定的曲线进行变化，有效地控制钣金件整体的塑性流动。 拉深筋顶出缸的压力信号、及压边力信号先经动态应变仪转换为电压信号，实时进行应变力测试。 预先设定的拉深筋位移变化曲线、拉深筋顶出缸的压力变化曲线、压边力变化曲线、及压边力零位对应的电流电压值为控制钣金件塑性流动的最佳值。实现最佳拉深筋高度的调整，及最优冲压轨迹的设定。 【专利附图】【附图说明】 图1为压边圈结构示意图。 图2为拉深筋结构示意图。 图3为钣金件高精密冲压成形控制方案示意图。 图4为钣金件高精密冲压成形控制系统结构框图。 【具体实施方式】 结合附图1至4对本专利技术的【具体实施方式】做进一步说明: 钣金件高精密冲压成形控制系统，包括塑型模具、及冲压控制模块。塑型模具包括压边圈3，压边圈中间留有塑型口 2，塑型口 2的四周设有拉深筋顶出缸，拉深筋顶出缸内设有拉深筋1，拉深筋顶出缸连接冲压控制模块的回路4。塑型模具还包括凹模、及液压缸，液压缸连通压边圈，凹模与压边圈间隔设置。 冲压控制模块包括传感器、模数转换卡、上位机、比例溢流阀，所述传感器包括位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器；位移传感器连接压边圈，用于检测压边圈的位移信息；第一压力传感器连接拉深筋顶出缸，用于检测拉深筋顶出缸的压力；第二压力传感器连接压边圈，用于检测压边力；位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器连接模数转换卡，模数转换卡连接上位机，上位机连接有数模转换卡，数模转换卡通过比例放大器连接电子比例溢流阀。第一压力传感器、及第二压力传感器的输出端连接动态应变仪，位移传感器、及动态应变仪经电压信号限制器连接模数转换卡。 模数转换卡、及数模转换卡均均有多路转换通道，模数转换卡作为I/O设备通过PCI总线与上位机连接，上位机通过PCI总线与数模转换卡连接。 根据上述钣金件高精密冲压成形控制系统，提出了一种将可调拉深筋与变化压边力相结合的闭环控本文档来自技高网...

【技术保护点】
钣金件高精密冲压成形控制系统，其特征在于，包括塑型模具、及冲压控制模块，所述塑型模具包括压边圈，压边圈中间留有塑型口，塑型口的四周设有拉深筋顶出缸，拉深筋顶出缸内设有拉深筋，拉深筋顶出缸连接冲压控制模块的回路；所述冲压控制模块包括传感器、模数转换卡、上位机、比例溢流阀，所述传感器包括位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器；位移传感器连接压边圈，用于检测压边圈的位移信息；第一压力传感器连接拉深筋顶出缸，用于检测拉深筋顶出缸的压力；第二压力传感器连接压边圈，用于检测压边力；位移传感器、第一压力传感器、及第二压力传感器连接模数转换卡，模数转换卡连接上位机，上位机连接有数模转换卡，数模转换卡通过比例放大器连接电子比例溢流阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏春建，闫楠楠，董兴华，张鹏，王薛涛，李宁，赵俊敏，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37