System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 航空构件高效超塑成形控制系统及超塑成形方法技术方案_技高网

航空构件高效超塑成形控制系统及超塑成形方法技术方案

技术编号:40587105 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 21:46
本申请涉及一种航空构件高效超塑成形控制系统及超塑成形方法,通过航空构件高效超塑成形控制系统,实现自动化的机器人换模操作和表面缺陷检测,可以实现一模多件,且更换模具,提高效率,大大提高航空构件的产量。能够替代人工进行换模,避免人员接触高温模具而烫伤。每台超塑成形设备可以进行换模操作,可以生产不同类型的航空构件,因此还可以缩减超塑成形设备的数量,节省开支。通过提前准备模具的预热,避免换模具时等待,提高效率;工艺流程优化,模具和坯料的智能流转,提高生产率。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及航空设施,尤其涉及一种航空构件高效超塑成形控制系统及超塑成形方法和电子设备。


技术介绍

1、超塑成形,是利用某些材料在某一特定温度区间内,同时具备超塑性和扩散连接性的特点,在一次热循环中完成超塑成形和扩散连接,从而制造出带有空心夹层整体结构的一种成形方法。由于采用超塑成形/扩散连接制造的整体结构具有成形性好、设计自由度大、成形精确、无残余应力、零件数量少等优点,在减轻飞行器结构重量、降低生产成本等方面显示出极大的优越性。这使其成为一种推动现代航空航天结构设计概念发展和突破传统钣金成形方法的先进制造技术,该技术的发展应用水平已成为衡量一个国家航空生产能力和发展潜力的标志。

2、超塑成形技术广泛应用于航空航天、汽车和其他高要求的工业领域。它可以用于制造复杂的薄壁结构和轻量化零件,具有高精度和高强度的特点。超塑成形机的优点包括能够生产复杂形状、减少材料浪费和提高生产效率。

3、在航空航天领域中,应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形,也称吹塑成形。吹塑成形是一种用低能、低压获得大变形量的板料成形技术。通过设计制造专用模具,在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间,板料被加热到超塑性温度后,在气体作用下,坏料产生超塑性变形,逐渐向模具形面靠近,直至同模具完全贴合形成预定形状。具备超塑性的材料包括钦合金、镁合金、高温合金、锌铝合金、铝鲤合金等。目前超塑成形技术最广泛的应用是与扩散连接技术组合而成的超塑成形/扩散连接组合工艺技术(spf/db)。

4、如附图1所示的超塑成形设备(附图2为其简化结构示意图),该设备主要用于钛合金零件的超塑成形/扩散连接组合工艺,同时可进行钛合金材料的热成形、热校形。其基本组成:设备主体、上加热平台、下加热平台、保温隔热门、加热系统、冷却系统、液压系统、气压控制系统和电控系等,而在航空构件工件超塑成形的过程(具体结合现有的超塑工艺进行理解)中,发现如下问题:

5、现有的超塑成形机,一般是一模一件,当上一件航空构件成形完毕,经过脱模后,再处理下一件的坯料成形,效率较低;此外,每台超塑成形机中固定部署有一种类型的构件模具,只能实现一种类型的航空构件成形处理,因此无法进行多构件的超塑成形,无法同时处理多中类型的航空构件处理,而需要不同设备配置不同的模具进行处理,因此需要额外配置材料和模具的送料机构和成形设备,消费较大。若是能够精确控制并实现一模多件,将大大提高航空构件的产量。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本申请提出一种航空构件高效超塑成形控制系统及超塑成形方法和电子设备。

2、本申请一方面,提出一种航空构件高效超塑成形控制系统,包括:

3、超塑成形设备4,配置有模具工位;

4、模具库1,设于所述超塑成形设备4一侧,用于存放若干不同类型的超塑成形模具2;

5、管理端5,用于向工控机输入控制指令,包括:所述超塑成形模具2的选择指令或所述超塑成形设备的控制指令;

6、工业相机8,用于采集从超塑成形模具2脱模后的航空构件的表面图像,并上报至后台服务器;

7、后台服务器,用于接收并识别所述航空构件的表面图像,进行图像检测,判断所述航空构件的表面是否存在预设的表面缺陷:

8、若存在,则向所述管理端5下发报警通知;反之结束;

9、预热系统7,用于超塑成形模具2的预热;

10、工控机,用于响应所输入的控制指令,控制所述模具库1、机械手3或所述超塑成形设备4完成相应的工作动作;

11、机械手3,用于从所述模具库1中抓取相应的所述超塑成形模具2,按照预热的操作指令,将所述超塑成形模具2放置于所述预热系统中,进行预热;预热结束,抓取预热的所述超塑成形模具2并定位放置于模具工位上;以及,在更换所述超塑成形模具2之时,将放置于所述模具工位上的所述超塑成形模具2抓取并放回所述模具库1中;

12、所述模具库1、工业相机8、预热系统7、机械手3、超塑成形设备4和管理端5,分别与所述工控机电连接;

13、所述管理端5与所述工业相机,分别与所述后台服务器通信连接。

14、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述模具库1与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路1进行通信;所述机械手3与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路2进行通信;所述超塑成形设备4与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路3进行通信;

15、所述管理端5,与所述工控机通过蓝牙或者5g进行无线通信。

16、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述超塑成形模具2,其上至少设有两个成形工位6,用于实现一模多件,同时成形多个航空构件的超塑成形。

17、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述模具库1,包括:

18、模具库机架101;

19、支撑辐条103,与所述模具库机架101同中心点部署,中心点用于部署伺服电机102、外围端用于固定放置所述超塑成形模具2;

20、伺服电机102,用于响应所述工控机下发的驱动指令,驱动所述超塑成形模具2进行顺时针旋转,抵达相应的目标位置;

21、电源模块,用于向所述伺服电机102供电;

22、所述伺服电机102与所述工控机电连接,所述电源模块与所述伺服电机102电连接。

23、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述工控机,还用于:

24、当所述超塑成形模具2抵达所述目标位置之时,控制所述机械手3前往所述目标位置,抓取处于所述目标位置处的所述超塑成形模具2。

25、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述模具库1,还包括:

26、限位开关,设于所述目标位置处,用于在所述伺服电机102驱动所述超塑成形模具2抵达相应的所述目标位置之时,所述超塑成形模具2接触所述限位开关而进行限位触发,向所述工控机发出限位信号;

27、当接收到所述限位信号之时,控制所述伺服电机102暂停;

28、所述限位开关与所述工控机电连接。

29、本申请另一方面,提出一种超塑成形方法,包括如下步骤:

30、管理端5发出初始化指令至工控机;

31、所述工控机接收到所述初始化指令之后,控制模具库1、机械手3和超塑成形设备4初始化设置并复位,同时启动工业相机8和预热系统7;

32、管理端5发出超塑成形模具2的选择指令至工控机;

33、所述工控机接收到所述选择指令之后:

34、启动伺服电机102,控制所述伺服电机102驱动所述超塑成形模具2旋转至相应的目标位置;

35、当所述超塑成形模具2抵达所述目标位置之时,接触所述限位开关而进行限位触发,所述限位开关向所述工控机发出限位信号;

36、所述工控机接收到所述限位信号之后:

37、控制所述伺服电机102暂停;

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【技术保护点】

1.一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述模具库与所述工控机,通过RS485总线构成的数据传输链路进行通信;所述机械手与所述工控机,通过RS485总线构成的数据传输链路进行通信;所述超塑成形设备与所述工控机,通过RS485总线构成的数据传输链路进行通信;

3.根据权利要求1所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述超塑成形模具,其上至少设有两个成形工位,用于实现一模多件,同时成形多个航空构件的超塑成形。

4.根据权利要求1所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述模具库,包括:

5.根据权利要求4所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述工控机,还用于:

6.根据权利要求4所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述模具库,还包括:

7.一种超塑成形方法,其特征在于,包括如下步骤:

8.根据权利要求7所述的超塑成形方法,其特征在于,还包括如下步骤:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述模具库与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路进行通信;所述机械手与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路进行通信;所述超塑成形设备与所述工控机,通过rs485总线构成的数据传输链路进行通信;

3.根据权利要求1所述的一种航空构件高效超塑成形控制系统,其特征在于,所述超塑成形模具,其上至少设有两个成形工位,用于实现一模多件,同时成形多个航空...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵天章邵金阳戚英伟
申请(专利权)人:沈阳航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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