一种深冲件冲压设备的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于冲压设备技术领域，提供了一种深冲件冲压设备的控制系统及控制方法，包括：PLC控制系统、CNC系统、位置检测系统以及压力检测系统，PLC控制系统将获取的运动过程信息和实时压力数据进行计算而确定需要调整的压力参数或位移参数，并将所述压力参数或位移参数发送至CNC系统中，由CNC系统驱动压力加载装置调整所需的压力参数或驱动伺服电机调整所需的位移参数，以使得所述冲压设备按照预设位移曲线和载荷曲线运行。本发明专利技术的优点在于通过PLC系统和CNC系统的配合，冲压设备对深冲件的成形过程进行了精确的控制，以使得最终成形的深冲件符合生产要求。深冲件符合生产要求。深冲件符合生产要求。

【技术实现步骤摘要】
一种深冲件冲压设备的控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及冲压设备
，尤其涉及一种深冲件冲压设备的控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]在现有的冲压技术中，通过“挤压供料”增大高温板料的流动性以消除成形过程中可能出现的料流不足现象；通过“高温成形”提高高强铝合金材料的成形性能以成形复杂形状制件；通过“淬火强化”来提高已成形制件区域的强度并固化形状尺寸，避免制件已成形区域进一步减薄而出现破裂。如此解决了高强铝合金常温成形性能差、高温板料在深冲工艺中流动性不好等缺陷，为高强铝合金深冲件的制造提供了一种有效方法。
[0003]近年来，随着现代成形技术的快速发展，人们对冲压设备的工作性能提出了更严格的要求。在深冲件的冲压制造过程中，对于压力和冲压速度的合理控制能够提高板料的成形性能，研发能够进行冲压速度和压力控制的冲压设备以及对应的控制系统对于提高板料成形技术具有积极的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题目的在于提供一种深冲件冲压设备的控制系统及控制方法，用以解决上述问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种深冲件冲压设备的控制系统，所述冲压设备中至少包括凸模、顶模、挤压环及整形辊轮，包括：用于控制所述凸模、顶模及整形辊轮运动过程的PLC控制系统、用于控制所述凸模、顶模及挤压环压力的CNC系统、获取凸模、顶模、挤压环及整形辊轮位移信息的位置检测系统以及获取挤压环压力数据的压力检测系统；
[0007]所述PLC控制系统将获取的运动过程信息和实时压力数据进行计算而确定需要调整的压力参数或位移参数，并将所述压力参数或位移参数发送至CNC系统中，由CNC系统驱动压力加载装置调整所需的压力参数或驱动伺服电机调整所需的位移参数，以使得所述冲压设备按照预设位移曲线和载荷曲线运行。
[0008]在上述的一种深冲件冲压设备的控制系统中，还包括显示系统，所述显示系统内安装有可以修改凸模参数的凸模位移曲线控制模块和修改挤压环参数的挤压载荷曲线控制模块。
[0009]在上述的一种深冲件冲压设备的控制系统中，所述凸模参数包括凸模位移参数和凸模压力参数，所述挤压环参数包括挤压环压力参数。
[0010]在上述的一种深冲件冲压设备的控制系统中，还包括冷却水系统，所述冷却水系统接收PLC控制系统发送的水温和流速信号对冲压形成的深冲件进行冷却。
[0011]本专利技术的第二目的是提供一种深冲件冲压设备的控制方法，其特征在于，包括步骤：
[0012]S1、由PLC控制系统根据预设凸模位移曲线和挤压载荷曲线控制冲压设备动作；
[0013]S2、PLC控制系统对位置检测系统和压力检测系统采集的实时数据进行计算和分析，并确定需要调整的压力参数或位移参数；
[0014]S3、将所述压力参数或位移参数发送至CNC系统中，由CNC系统驱动压力加载装置调整所需的压力参数或驱动伺服电机调整所需的位移参数，以使得所述冲压设备按照预设位移曲线和载荷曲线运行。
[0015]6、根据权利要求5所述的一种深冲件冲压设备的控制方法，其特征在于，在执行步骤S1前，所述预设凸模位移曲线和挤压载荷曲线中的凸模位移参数、凸模压力参数和挤压环压力参数由显示系统获取。
[0016]7、根据权利要求5所述的一种深冲件冲压设备的控制方法，其特征在于，还包括步骤：
[0017]S4、PLC控制系统根据位置检测系统获得的凸模位移信息计算后得到水温和流速信号，并通过冷却水系统对冷却水的水温和流速进行控制，以对冲压形成的深冲件进行冷却。
[0018]本专利技术与现有技术相比，至少包含以下有益效果：
[0019](1)通过PLC系统和CNC系统的配合，冲压设备对深冲件的成形过程进行了精确的控制，以使得最终成形的深冲件符合生产要求；
[0020](2)通过对冷却水的水温和流速控制保证了成形的材料在冷却过程中不脱溶；
[0021](3)通过PLC系统对整形辊轮的张紧力和速度进行调节，以使得对成型后的深冲件进行毛刺整形，增加表面光滑度；并且将整形辊轮之间的距离设置为可调的，其能够与不同直径尺寸的深冲件相适配。
附图说明
[0022]图1是已有的冲压设备示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的控制系统的框架示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0025]以下是本专利技术的具体实施例，并结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0026]如图1所示，深冲件冲压设备中包括包括上垫板1、下垫板2、凸模3、挤压环4、冷却镶块5、顶模6、挤压腔7和整形辊轮8。挤压环4位于矩形截面环槽内并能在环槽内上下自由移动，挤压环4受外加载荷驱使可对其正下方的高温坯料进行挤压，挤压腔7其表面具有环形定位槽，用于高温坯料在模面上的定位，圆柱形冷却镶块5其内部加工有U型的冷却管道，管道入口固定水管接头，通过软管与外部供水系统相连接，U型的冷却管道通有冷却水，通过冷却冷却镶块5间接对高温坯料进行冷却。凸模3位于上垫板1的中心通孔内，能够自由上下移动，凸模3受外在载荷驱使对高温坯料处于凸模下方的部分进行拉深；顶模6处于凸模3正下方，并且在下垫板2的中心通孔内，其能够自由上下移动，顶模6受载荷驱动抵抗凸模3的下行，用于挤压凸模3和顶模6之间的高温坯料变形。整形辊轮8位于下垫板2的正下方，两
个整形辊轮8之间形成整形腔，当深冲件穿过整形腔时，整形辊轮8的整形面与深冲件相抵，可对成型后的深冲件进行毛刺整形，增加表面光滑度。
[0027]挤压环4、凸模3和顶模6上的载荷均为非恒定，受具体的工艺要求决定。对于不同的材料、加热固溶工艺、最终的制件形状和性能质量要求，不同的坯料尺寸，所采用的挤压、成形和淬火工艺参数都是不相同的。因此挤压环4、凸模3和顶模6上的载荷都必须根据深冲件的成形过程而不断改变，以能够保证挤压环4下的坯料能够连续不断地流经挤压腔7和冷却镶块5进行减薄成形和淬火强化。
[0028]为了保证高温坯料变形所得到的深冲件满足一定的工艺参数要求，那么在该冲压设备上不可缺少的对挤压环、顶模、凸模的位移和压力载荷进行精确控制，以确保最终成形的冲压件质量。
[0029]由此，如图2所示，本专利技术提出了一种深冲件冲压设备的控制系统，其包括：用于控制所述凸模、顶模及整形辊轮运动过程的PLC控制系统、用于控制所述凸模、顶模及挤压环压力的CNC系统、获取凸模、顶模、挤压环及整形辊轮位移信息的位置检测系统、获取挤压环压力数据的压力检测系统、显示系统和冷却水系统。
[0030]PLC控制系统将获取的运动过程信息和实时压力数据进行计算而确定需要调整的压力参数或位移参数，并将所述压力参数或位移参数发送至CNC系统中，由CNC系统驱动压力加载装置调整所需的压力参数或驱动伺服电机调整所需的位移参数，以使得所述冲压设备按照预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深冲件冲压设备的控制系统，所述冲压设备中至少包括凸模、顶模、挤压环及整形辊轮，其特征在于，包括：用于控制所述凸模、顶模及整形辊轮运动过程的PLC控制系统、用于控制所述凸模、顶模及挤压环压力的CNC系统、获取凸模、顶模、挤压环及整形辊轮位移信息的位置检测系统以及获取挤压环压力数据的压力检测系统；所述PLC控制系统将获取的运动过程信息和实时压力数据进行计算而确定需要调整的压力参数或位移参数，并将所述压力参数或位移参数发送至CNC系统中，由CNC系统驱动压力加载装置调整所需的压力参数或驱动伺服电机调整所需的位移参数，以使得所述冲压设备按照预设位移曲线和载荷曲线运行。2.根据权利要求1所述的一种深冲件冲压设备的控制系统，其特征在于，还包括显示系统，所述显示系统内安装有可以修改凸模参数的凸模位移曲线控制模块和修改挤压环参数的挤压载荷曲线控制模块。3.根据权利要求2所述的一种深冲件冲压设备的控制系统，其特征在于，所述凸模参数包括凸模位移参数和凸模压力参数，所述挤压环参数包括挤压环压力参数。4.根据权利要求1所述的一种深冲件冲压设备的控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹浩磊，肖江剑，徐刚，盛美萍，曹苗，梅碧舟，
申请(专利权)人：西北工业大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：