一种稀土粉料高压成型系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种稀土粉料高压成型系统，属于粉料定向、压制成型智能控制领域。通过设置以高灵敏度可控比例阀组件为核心的辅助液压系统，用于产品出模运动控制。结合现代机、电、算一体化技术，通过采集脱模全程上、下液压缸活塞运动位移量信息；由工业可编程控制器作数据中央处理器，判断上、下活塞上升位移量差异，实时反馈控制伺服电机；伺服电机驱动精密机械装置，实现对比例阀组件A、B出口相对流量的调整，保证上下缸活塞同步上升，将高密度产品从凹模中顺利取出。

Rare earth powder high pressure forming system

The utility model discloses a high pressure molding system for rare earth powder, which belongs to the field of intelligent control of powder orientation and pressing forming. By setting up a high sensitivity proportional valve assembly as the core of the auxiliary hydraulic system for the product out of mold motion control. Combined with modern machines, electronic and computer integration technology, the hydraulic cylinder piston displacement information acquisition and release the whole industry; by the programmable controller as the data processor, the displacement of the piston, rising difference judgment, real-time feedback control of servo motor; servo motor drive precision mechanical device to achieve proportional valve assembly A B and the outlet relative flow adjustment, ensure the upper and lower cylinder piston synchronous rise, high density products from the die out.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及粉料定向、压制成型智能控制领域，特别是一种稀土粉料高压成型系统。
技术介绍
随着对稀土永磁材料需求量的增加和产品定向压制后固体密度需达到4.2g/cm3的工艺要求，目前传统的磁极定向、压制成型工艺已无法满足稀土永磁材料的要求。传统的磁极定向、压制成型工艺的步骤：1.人工加粉料进入磁压机，扫粉使其平整；2.上活塞运动压制成型，上活塞上升，下活塞不动；3.上活塞上升至最上，下活塞顶出首次压制的成型产品输出，人工取出；4.进入到二次压制环节，静压，大部分采取油压。总共分两步压制，且全程产品需要在无氧的环境下进行，且充满氮气，并且当成品密度达到3.8g/cm3以上时，固体成品可允许变形量小，成品从上下模具中取出时由于压力不均容易造成损坏，且二次加工才能使得产品密度达到4.2g/cm3的质量要求，其压制过程繁杂且成品密度不足。在传统的磁极定向压制成型工艺下，当成品密度达到3.8g/cm3时，出模合格率达不到企业规定的比例，且其产品外形平整率小，后续加工对坯料的利用率减少，因此必须进行二次加工，氮气消耗率增加，工艺时间大幅提高。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是，针对上述问题，提供一种稀土粉料高压成型系统，能够使得专用磁粉材料系列压力机的上、下液压缸活塞运动位移精确同步的液压输出自动控制系统，获得一次成型、高密度的优质产品。为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种稀土粉料高压成型系统，包括由上至下依次设置的凸模、凹模和凹模底板，所述凸模和凹模底板正对凹模上用于容纳稀土粉料的通孔，并能够与该通孔相对滑动完成对稀土粉料的挤压成型；所述凸模连接使其上下移动的上液压缸，凹模底板连接使其上下移动的下液压缸；所述上液压缸和下液压缸分别连接主液压系统；还包括用于辅助液压系统、光栅位移传感器、伺服电机、执行器和处理器；所述辅助液压系统包括比例阀节流控制器、电磁比例换向阀、液压泵、油箱和溢流阀；所述油箱、液压泵和电磁比例换向阀P接口依次连接，电磁比例换向阀A接口连接比例阀节流控制器输入端，电磁比例换向阀B接口分别连接上液压缸无杆腔和下液压缸有杆腔，比例换向阀T接口连接油箱；所述溢流阀设置在液压泵出油口和油箱之间；电磁比例换向阀连接处理器；所述比例阀节流控制器包括比例阀、可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ和单向阀，比例阀节流控制器输入端通过可调节流阀Ⅰ连接比例阀的P接口、通过可调节流阀Ⅱ连接比例阀的T接口；比例阀节流控制器输入端分别与比例阀A接口、比例阀B接口设置单向阀，所述单向阀朝向比例阀节流控制器输入端导通；所述比例阀A接口连接上液压缸有杆腔，比例阀的B接口连接下液压缸无杆腔；所述主液压系统驱动上液压缸和下液压缸实现对稀土粉料挤压成型后，主液压系统切换为辅助液压系统；所述光栅位移传感器分别安装在凸模和凹模底板上，并通过A/D模块连接处理器；所述处理器通过D/A模块连接伺服电机，伺服电机通过执行器分别连接控制可调节流阀Ⅰ和可调节流阀Ⅱ；所述执行器为减速机构。这里，在凹模底板、凸模上分别安装精密的光栅位移传感器，实时采集上液压缸、下液压缸活塞位移信息；并以凹模底板位移为参照，计算出模过程中凹模底板与凸模之间距离的相对变化量。采用工业可编程控制器PLC作处理器，配备数模转换、模数转换模块，实时处理光栅信息；其处理结果反馈控制伺服电机启动，并驱动精密机械执行器。精密机械执行器用于连接伺服电机输出轴与可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ，根据上液压缸、下液压缸活塞位移量的插值变化，在比例阀B接口通道流量相对稳定的基础上，快速，准确控制比例阀A接口出口通道流量，进而实现出模过程中上液压缸、下液压缸同步运行，防止压力不均对成型成品造成损坏。同时，根据需要可以通过电磁比例换向阀调控液压系统的供液量；而比例阀节流控制器则由处理器实时调控，实现对上液压缸、下液压缸流量的精确控制，使得凸模和凹模底板保证对成型成品压力的情况下，同步移动，从而保证成型成品不因压力不均而出模失败。采用两可调的可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ可以保证对比例阀A、B接口输出控制，同时根据需要可以单单控制比例阀A接口输出、单单控制比例阀B接口输出、同时控制比例阀A接口和B接口输出等三种精确调节模式，再结合电磁比例换向阀实现液压系统的动力油路和回油油路的流量控制，保证稀土粉料出模顺利进行。优选地，所述处理器为工业可编程控制器。优选地，所述液压泵为单向定量柱塞泵。优选地，所述电磁比例换向阀为三位四通电磁比例换向阀。优选地，所述上液压缸和下液压缸为带弹簧复位活塞杆缸。优选地，还包括取料模块，所述取料模块相对设置在凹模上方，并连接处理器。一种稀土粉料高压成型系统的辅助出模方法，在所述主液压系统驱动上液压缸和下液压缸实现对稀土粉料挤压成型后，所述处理器将主液压系统切换为辅助液压系统；所述处理器将光栅位移传感器输送的数据清零；所述处理器控制电磁比例换向阀切换为A接口输出，安装在凹模底板和凸模上光栅位移传感器动作，并通过A/D模块向处理器输出凹模底板位移量和凸模位移量；处理器根据凹模底板位移量和凸模位移量的到两者的位移量差值，并根据位移量差值转化为调节信号通过D/A模块反馈输出到所述伺服电机；所述伺服电机按调节信号设定的转速启动，经执行器减速并输出转角控制可调节流阀Ⅰ和/或可调节流阀Ⅱ，进而调节比例阀A接口输出，直至所述位移量差值为零，处理器处理器控制伺服电机停止；循环上述步骤，直至成型的稀土粉料产品整体脱出凹模，处理器控制电磁比例换向阀A接口和B接口切换为终止状态。在出模过程中，需要凸模和凹模底板同步运动，而由于现有装置中，液压缸的流量控制并不精确导致出模过程凸模和凹模底板常常不同步，如凸模上移过快或过慢等等，都会导致成品出模破损。上述出模辅助方法通过安装在凸模和凹模底板上的光栅位移传感器，间接得到上液压缸和下液压缸的位移，光栅位移传感器将凹模底板位移量和凸模位移量通过A/D模块发送到处理器，处理器对比两者的位移量差值即可以得到实时的上液压缸和下液压缸移位状态。将切换辅助液压系统时的凸模和凹模底板直接距离设置为标准距离，即稀土粉料挤压成成品后的尺寸；以凹模底板位移量为基准，根据位移量差值的正负及大小即可以知道上液压缸和下液压缸移位状态：位移量差值为零时，上液压缸和下液压缸之间距离为标准距离，或说在同步移动运行；位移量差值为正值时，上液压缸和下液压缸之间距离大于标准距离，上液压缸移动过快，两者不同步；位移量差值为负值时，上液压缸和下液压缸之间距离小于标准距离，上液压缸移动过慢，两者不同步。处理器根据位移量差值转化为调节量，如位移量差值为零时，不进行调节；位移量差值为正值时，将调节量通过D/A模块反馈输出到所述伺服电机，伺服电机根据调节量启动，伺服电机带动精密机械执行器，通过执行器减速调节可调节流阀Ⅰ实现减小比例阀A接口流量的操作，直至处理器得到的位移量差值为零，处理器停止对伺服电机发送调节信号。根据不同的需要也可以同步调节可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ或电磁比例换向阀，以保证上液压缸和下液压缸精确同步。上述方案中通过反馈调节实现了对凸模和凹模底板移动的精确控制，保证出模过程凸模和凹模底板对成品施加压力均匀，防止成品由于受力不均损坏。由于采用上述技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土粉料高压成型系统，包括由上至下依次设置的凸模、凹模和凹模底板，所述凸模和凹模底板正对凹模上用于容纳稀土粉料的通孔，并能够与该通孔相对滑动完成对稀土粉料的挤压成型；所述凸模连接使其上下移动的上液压缸，凹模底板连接使其上下移动的下液压缸；所述上液压缸和下液压缸分别连接主液压系统；其特征在于：还包括用于辅助液压系统、光栅位移传感器、伺服电机、执行器和处理器；所述辅助液压系统包括比例阀节流控制器、电磁比例换向阀、液压泵、油箱和溢流阀；所述油箱、液压泵和电磁比例换向阀P接口依次连接，电磁比例换向阀A接口连接比例阀节流控制器输入端，电磁比例换向阀B接口分别连接上液压缸无杆腔和下液压缸有杆腔，比例换向阀T接口连接油箱；所述溢流阀设置在液压泵出油口和油箱之间；电磁比例换向阀连接处理器；所述比例阀节流控制器包括比例阀、可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ和单向阀，比例阀节流控制器输入端通过可调节流阀Ⅰ连接比例阀的P接口、通过可调节流阀Ⅱ连接比例阀的T接口；比例阀节流控制器输入端分别与比例阀A接口、比例阀B接口设置单向阀，所述单向阀朝向比例阀节流控制器输入端导通；所述比例阀A接口连接上液压缸有杆腔，比例阀的B接口连接下液压缸无杆腔；所述主液压系统驱动上液压缸和下液压缸实现对稀土粉料挤压成型后，主液压系统切换为辅助液压系统；所述光栅位移传感器分别安装在凸模和凹模底板上，并通过A/D模块连接处理器；所述处理器通过D/A模块连接伺服电机，伺服电机通过执行器分别连接控制可调节流阀Ⅰ和可调节流阀Ⅱ；所述执行器为减速机构。...

【技术特征摘要】
1.一种稀土粉料高压成型系统，包括由上至下依次设置的凸模、凹模和凹模底板，所述凸模和凹模底板正对凹模上用于容纳稀土粉料的通孔，并能够与该通孔相对滑动完成对稀土粉料的挤压成型；所述凸模连接使其上下移动的上液压缸，凹模底板连接使其上下移动的下液压缸；所述上液压缸和下液压缸分别连接主液压系统；其特征在于：还包括用于辅助液压系统、光栅位移传感器、伺服电机、执行器和处理器；所述辅助液压系统包括比例阀节流控制器、电磁比例换向阀、液压泵、油箱和溢流阀；所述油箱、液压泵和电磁比例换向阀P接口依次连接，电磁比例换向阀A接口连接比例阀节流控制器输入端，电磁比例换向阀B接口分别连接上液压缸无杆腔和下液压缸有杆腔，比例换向阀T接口连接油箱；所述溢流阀设置在液压泵出油口和油箱之间；电磁比例换向阀连接处理器；所述比例阀节流控制器包括比例阀、可调节流阀Ⅰ、可调节流阀Ⅱ和单向阀，比例阀节流控制器输入端通过可调节流阀Ⅰ连接比例阀的P接口、通过可调节流阀Ⅱ连接比例阀的T接口；比例阀节流控制器输入端分别与比例阀A接口、比例阀B接口设置单向阀，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐焱，肖蓬勃，张应红，孙宁，唐亮，高成，王岩，黄伟，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45