面向精冲级进模的偏载在线测量装置及评估方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种面向精冲级进模的偏载在线测量装置及评估方法，其解决了现有精冲级进模的偏载检测装置不能进行实时监测的技术问题，其包括进料端重力传感器、出料端重力传感器、数据采集卡和计算机，进料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，出料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接；进料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的左侧，出料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的右侧。本发明专利技术广泛用于塑性成形模具技术领域。

On line measurement device and evaluation method of bias load for precision progressive die

【技术实现步骤摘要】
面向精冲级进模的偏载在线测量装置及评估方法
本专利技术涉及面向塑性成形模具领域的测量技术，具体而言，涉及一种面向精冲级进模的偏载在线测量装置及评估方法。
技术介绍
随着精冲技术的不断推广，精冲级进模在精密零件制造中得到越来越广泛的应用。相比于传统冲压级进模，精冲级进模在工作过程中受冲裁力、压边力和反顶力的共同作用。此外，凸凹模的间隙及各模具零件的配合精度较传统冲压级进模要更为严苛。在成形过程中，偏载情况会导致凸凹模之间的间隙不均匀，影响零件的成形质量。严重时，甚至会导致凸凹模发生碰撞或凸模折断，从而影响模具使用寿命。针对多工位精冲级进模的偏载问题，虽然可以利用精确计算模具压力中心和优化各工位工步排样的方法来尽可能避免大的偏载，但是材料的性能波动、服役环境的变化都会造成成形过程的不稳定、偏载程度的不确定。专利申请号为201811068443.9的专利技术申请公开了一种多工位压力机的偏载检测方法，将计算得到的模具总冲压力和总偏心位置，与预先输入的多工位压力机的偏载能力曲线做比较，来检测压力机的偏载情况，以避免滑块导路受损和存在的安全隐患。专利号为201710693878.1的专利技术专利公开了一种偏载即时平衡装置，通过增加工位对应的驱动缸体来实现偏载响应，使得多工位精冲模具的受力中心与压力中心重合，避免模具偏载受损以及零件加工质量差的问题。专利号为201510409723.1的专利技术专利公开了一种偏载主动平衡精冲模具结构，将压料板按工位数单独分离出来且用独立液压缸控制，以此来主动平衡精冲过程中的偏载。综上来看，上述技术方案大多以配备工位专用独立油缸或驱动油缸来主动寻求平衡，或者是从压力机的层面直接判断是否存在偏载安全隐患，并未从实时生产角度对偏载进行监测。从工厂的生产实践来看，生产过程中的偏载情况瞬息万变，会严重影响模具的使用寿命。因此，有必要对精冲级进模实际工作过程中的偏载情况进行实时监测并加以评估，为模具设计以及后续平衡偏载的措施提供参考。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有精冲级进模的偏载检测装置不能进行实时监测的技术问题，提供了一种对精冲级进模的偏载进行实时测量的面向精冲级进模的偏载在线测量装置及评估方法。本专利技术的基本原理是，利用安装在精冲级进模压料板进料端和出料端的重力传感器，用以测量模具进料端和出料端两侧的加速度变化曲线；随后利用数据采集卡将所测得的加速度信号传递至计算机，结合信号处理可判断精冲级进模进料端和出料端两侧信号的差异；当信号偏差值超过所设定的阈值，即表示偏载过于严重。此时，应尽快停止生产，进行模具的平衡调整。本专利技术提供一种面向精冲级进模的偏载在线测量装置，包括进料端重力传感器、出料端重力传感器、数据采集卡和计算机，进料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，出料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接；进料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的左侧，出料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的右侧。本专利技术还提供一种应用面向精冲级进模的偏载在线测量装置的偏载评估方法，包括以下步骤：步骤1，计算机设定的临界偏差值Δc；步骤2，精冲级进模工作过程中，进料端重力传感器反馈加速度信号给计算机，出料端重力传感器反馈加速度信号给计算机；步骤3，计算机根据接收到的加速度信号生成曲线①、曲线②；步骤4，计算机计算出偏差值Δ＝b1-a1，a1表示曲线①的加速度值，b1表示曲线②的加速度值；步骤5，计算机将偏差值Δ与临界偏差值Δc进行比较，当Δ>Δc时，判定偏载过大，提醒及时停止生产并对模具进行平衡调整。优选地，步骤1中，Δc具体确定过程如下：(1)在冲孔工步处放置条料，落料工步处于空工位状态，闭模完成精冲成形过程；利用数据采集卡取得进料端重力传感器、出料端重力传感器的加速度信号曲线，基于曲线插值计算任意时刻的加速度偏差值，记录最大加速度偏差值Δ1；(2)在落料工步处放置条料，冲孔工步处于空工位状态，闭模完成精冲成形过程；利用数据采集卡取得压料板两侧重力传感器的加速度信号曲线，基于曲线插值计算任意时刻的加速度偏差值，记录最大加速度偏差值Δ2；(3)计算得出临界偏差值Δc＝|Δ1-Δ2|。本专利技术的有益效果是，能够实现精冲级进模的偏载实时测量，有效地、准确地为模具设计以及后续平衡偏载的措施提供参考。动态判断进料端和出料端所安装重力传感器的加速度信号偏差值，根据信号偏差的大小判断模具偏载状态的严重程度，决定是否要增加平衡块以改善模具的偏载程度。本专利技术进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。附图说明图1是包含冲孔和落料两个工步的精冲级进模示意图；图2是偏载在线测量装置的构成及安装示意图；图3中，图(a)进料端与出料端所安装的重力传感器在理想情况下的加速度曲线示意图，图(b)在模具偏载情况下的加速度曲线示意图。图中符号说明：1.上模座，2.导柱，3.压料板固定板，4.凹模，5.导套，6.下模座，7.传力杆，8.传力杆，9.反顶器，10.凹模垫板，11.反顶器，12.条料，13.压料板，14.冲孔凸模，15.压边圈传力杆，16.凸模垫板，17.内孔定位凸模，18.落料凸模，19.凸模固定板。20.进料端重力传感器，21.出料端重力传感器，22.数据采集卡，23.信号线，24.信号线，25.计算机，图2中的箭头方向为条料移动方向。具体实施方式以下参照附图，以具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，包含冲孔和落料两个工步的精冲级进模包括上模座1、导柱2、压料板固定板3、凹模4、导套5、下模座6、传力杆7、传力杆8、反顶器9、凹模垫板10、反顶器11、压料板13、冲孔凸模14、压边圈传力杆15、凸模垫板16、内孔定位凸模17、落料凸模18、凸模固定板19。图1的左侧是条料进料端，右侧是出料端。包含冲孔和落料两个工步的精冲级进模各工位按顺序关联完成不同的加工步骤，在精冲压力机的一次行程中完成各工位一系列的成形操作。如图2所示，面向精冲级进模的偏载在线测量装置包括进料端重力传感器20、出料端重力传感器21、数据采集卡22、信号线23、信号线24、计算机25，进料端重力传感器20固定安装在压料板13的左侧，出料端重力传感器21固定安装在压料板13的右侧，进料端重力传感器20的输出端通过信号线23与数据采集卡22连接，出料端重力传感器21的输出端通过信号线24与数据采集卡22连接，数据采集卡22与计算机25连接。压料板13工作过程中，利用数据采集卡22读取进料端重力传感器20和出料端重力传感器21随时间变化的加速度信号，将这些信号传输至计算机25，可由信号处理软件在以加速度为纵坐标，时间为横坐标的坐标轴内，生成两条加速度信号曲线。当精冲级进模闭合后，第一工位处的条料会在冲孔凸模14、压料板13、凹模4和反顶器9的共同作用下形成冲孔操作，此时，压料板13会发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向精冲级进模的偏载在线测量装置，其特征在于，包括进料端重力传感器、出料端重力传感器、数据采集卡和计算机，所述进料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，所述出料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，所述数据采集卡与计算机连接；所述进料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的左侧，所述出料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的右侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向精冲级进模的偏载在线测量装置，其特征在于，包括进料端重力传感器、出料端重力传感器、数据采集卡和计算机，所述进料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，所述出料端重力传感器的输出端通过信号线与数据采集卡连接，所述数据采集卡与计算机连接；所述进料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的左侧，所述出料端重力传感器被配置为连接在精冲级进模的压料板的右侧。


2.一种应用如权利要求1所述的面向精冲级进模的偏载在线测量装置的偏载评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，计算机设定的临界偏差值Δc；
步骤2，精冲级进模工作过程中，进料端重力传感器反馈加速度信号给计算机，出料端重力传感器反馈加速度信号给计算机；
步骤3，计算机根据接收到的加速度信号生成曲线①、曲线②；
步骤4，计算机计算出偏差值Δ＝b1-a1...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴春平，窦立法，
申请(专利权)人：威海华邦精冲科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37