一种设有压力传感器的电镦机及其加工气门的方法技术

本发明专利技术公开了一种设有压力传感器的电镦机，用于将棒料加工成发动机气门毛坯，所述电镦机包括：电镦模块、顶针模块、夹持模块、电流加热模块以及控制模块，其中在对气门棒料进行电镦时，起始电流很小，不会产生电弧效应，随后电流和顶针的作用力随即瞬间增大到一定值并保持恒定对气门蒜头进行加工，其蒜头形成过程平稳柔顺，蒜头表面无裂痕，且能根据蒜头形成的不同阶段来分别控制加工条件。另外，本发明专利技术还提供了一种采用该电镦机加工气门的方法，其主要需要在控制系统中根据位置传感器所得到的棒料长度信息来调整顶针的运行速度和顶力变化来相应的调整电流的变化。

Electric upsetting machine with pressure sensor and method for processing valve

The invention discloses an electric upsetting machine is provided with a pressure sensor, for the bar material processing engine valve blank, the electric upsetting machine includes electric upsetting module, thimble module, clamping module, current heating module and control module, the electric upsetting on the valve rod, the starting current is very small that does not produce electric arc current and force effect, then the thimble immediately Instantly increases to a certain value and remains constant for the processing of valve garlic, smooth supple form the garlic, garlic and crackless surface, according to the different stages of the formation of garlic to control the processing conditions respectively. In addition, the invention also provides a method of using the electric upsetting machine valve, adjusting the current speed of the main changes need to be adjusted according to the position of the thimble sensor bar length information in the control system and the corresponding changes to the top.

【技术实现步骤摘要】
一种设有压力传感器的电镦机及其加工气门的方法
本专利技术涉及一种用于生产发动机气门的电镦机，属于气门生产设备领域，尤其涉及一种设有压力传感器的电镦机。
技术介绍
在气门生产时，电镦机是一项必不可少的设备，传统电镦机在加热电流和顶针模块向上顶时的压力一直保持不变，所生产的气门质量差，容易出现裂纹，内部金相结构差，同时设备配件更换频率高，尤其是砧块需经常更换，传统电镦机在棒料与电镦头接触那一瞬间容易产生电弧，电弧产生的瞬间高温容易损害砧板和棒料顶部金相。虽然中国专利申请号为201310329138.1的专利技术专利提供了一种变量控制输出的电镦机及其控制方法，其主要是利用棒料的长度变化信息来调节电流加热模块的电流变化，但在实际使用过程中，这种需要设定极为复杂的算法，需对距离、顶针顶力以及加热电流进行跟踪和调节，其过程必定复杂；而且其顶力和电流是呈线性不断变化，其力度一直变化，在气门蒜头形成过程容易导致蒜头形成过程不平稳。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种控制简便，自动化程度高，能自动跟踪棒料长度，人为设定顶针顶力对距离的变化，并通过压力传感器自动调节加热电流随顶针顶力呈阶段性的变化。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种设有压力传感器的电镦机，用于将棒料加工成发动机气门毛坯，所述电镦机包括：电镦模块，包括电镦头和第一驱动装置，该第一驱动装置用于驱动电镦头变速运动，所述电镦头与第一驱动装置之间设有压力传感器，所述电镦头的末端设置有砧块；顶针模块，包括顶针和第二驱动装置，所述顶针与电镦头相对设置且其间隔以放置棒料，所述第二驱动装置用于驱动顶针运动；夹持模块，设置电镦模块与夹持模块之间，用于夹置棒料以保持棒料平衡；电流加热模块，其正负输出端分别连接电镦头与夹持模块之间棒料部分的两端，并在所述棒料部分输出线性变化的电流；控制模块，控制模块接收来自压力传感器的信号，并根据压力传感器的信号调节电流加热模块中加热电流的变化。优选的，所述第一驱动装置和第二驱动装置为气缸或电机，所述气缸为伺服气缸或步进气缸，所述电机为伺服电机或步进气缸。具体的，所述控制模块的输出端控制驱动模块的电流或压强、以及与驱动模块连接的加热变压器，所述加热变压器的正负端输出端分别连接电镦头和夹持模块之间棒料部分的两端。具体的，所述夹持模块由两横置对向分布的夹块组成，所述夹块分别由一横向固定的气缸进行驱动。具体的，所述电镦模块、夹持模块、顶针模块由上往下依次分布。具体的，所述电镦模块或顶针模块上均设有位置传感器。优选的，所述控制模块接收电镦模块和顶针模块上位置传感器的数据并进行信息处理计算出棒料的长度变化以及棒料两端的位置数据。本专利技术还提供了一种上述电镦机将棒料加工成气门毛坯的方法，包括如下步骤：（1）将棒料置于夹持模块内，并控制夹持模块夹块两端的气缸运动，将棒料夹持固定在两夹块之间；（2）启动电镦模块向下运行，直至电镦模块的砧板与棒料上端接触，此时电流加热模块的电流输出端形成由电镦模块、棒料上部、夹持模块三方组成的闭合回路，此时电镦模块继续向下行一定距离，在这个过程中电镦模块上的压力传感器所感应的力信号一致，（3）启动顶针模块向上行，顶针模块与棒料下部接触后，此时电镦模块停止下行，而顶针模块继续上行挤压棒料，这个过程中顶针模块上行对棒料的挤压力恒定，此时电镦模块的压力传感器受到顶针模块的反向作用力，（4）随着顶针进一步加大向上的作用力，加热电流进一步加大，棒料上端温度进一步升高，在顶针的作用下，棒料上端的蒜头初始形成，且棒料随之变短，（5）电镦气缸不动，加热电流不变，顶针气缸保持相同力度向上顶，棒料蒜头直径变大；（6）电镦模块气缸浮动，顶针气缸与之保持协同，但二者之间压力减小，加热电流降低，对蒜头进行保温；（7）电镦模块和顶针模块复位，气门毛坯加工完成。本专利技术有益效果在于：本专利技术所述电镦机通过设置位置传感器来感应气门棒料的长度变化，再根据气门长度的变化自动调整顶针顶力的变化，而压力传感器会实时感应顶针的顶力，并根据顶力的变化调节加热电流的大小，从而方便控制气门加工的参数；另外，本专利技术砧板在与棒料接触的一瞬间，电流强度低，不会产生电弧，对砧板和棒料均不会产生损害，同时在后续蒜头形成过程，分阶段加大顶力和电流，使蒜头形成过程更平顺，气门颈部曲线更柔顺、结构更加致密，而且蒜头内部的金相结构更加稳定；在加热过程中分为初始通电、预加热、蒜头形成、保温、复位等阶段，其很好的规避了传统加工方法和现有技术中顶力、电流线性变化的缺点。附图说明图1为本专利技术所述电镦机关键模块的结构简图；图2为图1中所述电镦模块的结构简图；图3为图1中所述顶针模块的结构简图；图4为图1中所述夹持模块的结构简图；图5为本专利技术所述电镦机的结构原理图；图6为本专利技术所述电镦机的电镦时棒料蒜头形成时长度变化、能耗坐标图。图中：1电镦模块，11第一位置传感器，12第一驱动装置，13第一导轨，14连接块，15第二导，16轨压力传感器，17第一冷却釜，18砧板，2顶针模块，21第二位置传感器，22第二驱动装置，23第三导轨，24顶针，3夹持模块，31夹紧气缸，32第二冷却釜，33哈呋，34上料夹钳，35铜排，36第四导轨，37定位气缸，38辅助夹钳，4棒料。具体实施方式下面结合本专利技术特征和原理来对本专利技术进行详细的解释，本专利技术的实施例仅仅是举例对本专利技术的技术方案进行解释，不对本专利技术的保护范围进行限制。请参阅图1，本专利技术提供了一种采用压力传感器的电镦机，其用于将棒料加工成发动机气门毛坯，所述电镦机包括：电镦模块，包括电镦头和第一驱动装置，该第一驱动装置用于驱动电镦头变速运动，所述电镦头与第一驱动装置之间设有压力传感器，所述电镦头的末端设置有砧块；顶针模块，包括顶针和第二驱动装置，所述顶针与电镦头相对设置且其间隔以放置棒料，所述第二驱动装置用于驱动顶针运动；夹持模块，设置电镦模块与夹持模块之间，用于夹置棒料以保持棒料平衡；电流加热模块，其正负输出端分别连接电镦头与夹持模块之间棒料部分的两端，并在所述棒料部分输出线性变化的电流；控制模块，控制模块接收来自压力传感器的信号，并根据压力传感器的信号调节电流加热模块中加热电流的变化。所述第一驱动装置和第二驱动装置为气缸或电机，所述气缸为伺服气缸或步进气缸，所述电机为伺服电机或步进气缸。所述控制模块的输出端控制驱动模块的电流或压强、以及与驱动模块连接的加热变压器，所述加热变压器的正负端输出端分别连接电镦头和夹持模块之间棒料部分的两端。所述夹持模块由两横置对向分布的夹块组成，所述夹块分别由一横向固定的气缸进行驱动。所述电镦模块、夹持模块、顶针模块由上往下依次分布。所述电镦模块或顶针模块上均设有位置传感器。所述控制模块接收电镦模块和顶针模块上位置传感器的数据并进行信息处理计算出棒料的长度变化以及棒料两端的位置数据。请参阅图2，图2为本专利技术所述电镦机的电镦模块结构，其中包括第一位置传感器11和第一驱动装置12，第一驱动装置驱动电镦头往下运动，所述电镦头与第一驱动装置之间通过连接块14连接，而电镦头通过第一导轨13和第二导轨15协同定位沿导轨在第一驱动装置的作用下进行上、下运动。所述电镦头由上往下依次为压力传感器、第一冷却釜和砧板，其中，第一冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设有压力传感器的电镦机，用于将棒料加工成发动机气门毛坯，其特征在于，所述电镦机包括：电镦模块，包括电镦头和第一驱动装置，该第一驱动装置用于驱动电镦头变速运动，所述电镦头与第一驱动装置之间设有压力传感器，所述电镦头的末端设置有砧块；顶针模块，包括顶针和第二驱动装置，所述顶针与电镦头相对设置且其间隔以放置棒料，所述第二驱动装置用于驱动顶针运动；夹持模块，设置电镦模块与夹持模块之间，用于夹置棒料以保持棒料平衡；电流加热模块，其正负输出端分别连接电镦头与夹持模块之间棒料部分的两端，并在所述棒料部分输出线性变化的电流；控制模块，控制模块接收来自压力传感器的信号，并根据压力传感器的信号调节电流加热模块中加热电流的变化。

【技术特征摘要】
1.一种设有压力传感器的电镦机，用于将棒料加工成发动机气门毛坯，其特征在于，所述电镦机包括：电镦模块，包括电镦头和第一驱动装置，该第一驱动装置用于驱动电镦头变速运动，所述电镦头与第一驱动装置之间设有压力传感器，所述电镦头的末端设置有砧块；顶针模块，包括顶针和第二驱动装置，所述顶针与电镦头相对设置且其间隔以放置棒料，所述第二驱动装置用于驱动顶针运动；夹持模块，设置电镦模块与夹持模块之间，用于夹置棒料以保持棒料平衡；电流加热模块，其正负输出端分别连接电镦头与夹持模块之间棒料部分的两端，并在所述棒料部分输出线性变化的电流；控制模块，控制模块接收来自压力传感器的信号，并根据压力传感器的信号调节电流加热模块中加热电流的变化。2.根据权利要求1所述的电镦机，其特征在于，所述第一驱动装置和第二驱动装置为气缸或电机，所述气缸为伺服气缸或步进气缸，所述电机为伺服电机或步进气缸。3.根据权利要求1或2所述的电镦机，其特征在于，所述控制模块的输出端控制驱动模块的电流或压强、以及与驱动模块连接的加热变压器，所述加热变压器的正负端输出端分别连接电镦头和夹持模块之间棒料部分的两端。4.根据权利要求1所述的电镦机，其特征在于，所述夹持模块由两横置对向分布的夹块组成，所述夹块分别由一横向固定的气缸进行驱动。5.根据权利要求1所述的电镦机，其特征在于，所述电镦模块、夹持模块、顶针模块由上往下依次分布。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗学照，
申请(专利权)人：麻城市中达精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42