第八章+锻压过程检测与控制

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第八章 锻压过程检测与控制,锻造是利用,手锤,、,锻锤,或压力设备上的,模具,对加热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。,自由锻,模锻,8.1,锻压过程检测与控制特点,锻压过程控制特点,锻压生产的,环境条件恶劣,，对检测和执行元件要求高,可靠性要求高,所需检测和控制的参数种类复杂,工艺不稳定，控制系统需有自动,-,手动转换,要求的驱动功率大，响应速度快,控制精度,相对冲压加工控制系统的要求,较低,。,8.2,锻压过程信号检测方法,8.2.1,锻压力的检测,电阻应变式测力传感器：,弹性元件,、,电阻应变片,等组成。,传感器放在锻压模具底部、顶部或中间位置。,8.2.2,锻压位移的检测,滑线电阻式位移传感器,电阻应变式位移传感器,光电脉冲式位移传感器,光栅式位移传感器,8.2.3,锻压速度及加速度的检测,速度的测量：定距测时法,加速度的测量,:,压电式加速度传感器,8.2.4,液体压力及流量的检测,锻压机械常用液压传动系统。,常需要测量其压力和流量。,液体压力的测量,静态压力,指针式压力表,动态压力,压力传感器、放大器和指示记录仪,液体流量的测量,涡轮式流量计,8.2.5,锻压位置的检测方法,光栅式位移的检测,磁栅式位移的检测,磁致伸缩式位移的检测,位移传感器的安装与主机的联接,需增加,辅助导向装置,和,导向误差补偿,装置,辅助导向装置：,滚动导轨,与位移传感器安装在同一基座上，,滚动导轨上的滑块,与位移传感器的运动部件连接到主机运动部件上。,导向误差补偿装置：,滚动导轨与滑块,8.3,热模锻生产过程检测与控制,8.3.1,热模锻压力机的检测与控制,德国奥姆科（,EUMUCO,）公司的,MP,系列热模锻压力机,主系统自动工作状况监控,润滑系统自动工作状况监控,装模高度调节系统工作状况的监控,气动系统工作状况的监控,安全保护的监控,压力机峰值工作载荷的监控,轴承温度的监控,主微机控制,Intel8080A,单片机控制,峰值工作载荷监视单元,当曲轴处于上止点时，控制线,S42,的状态为“,1,”，控制线,S31,的状态为“,0,”，计算机将此时的差动放大器输出电压信号记录在,RAM,的某单元内。,当曲轴离开上止点运行一次到达制动点时，,S42,的状态为“,0,”，,S31,的状态为“,1,”，峰值保持器检测到的峰值工作载荷下的输出电压，经,A/D,及,I/O,接口送入,RAM,的另一个单元。,将上述单元中的值相减，就可得到峰值工作载荷。若此值大于预定值，则报警，并切断压力机的控制电路。,轴承温度监测单元,8.3.2,热模锻液压机的检测与控制,模锻水压机工艺过程,控制对象,活动横梁,:,快降、慢降、加压、停止和提升,可动工作台：,左移、左慢移、停止、右慢移、右移,夹钳：,夹紧、松开,回转臂,：左转、停止、右转,控制系统通过控制液压系统的阀的开启、关闭来实现水压机各运动机构的动作。,水压机,控制系统,液压系统,机械本体,计算机硬件配置,由,PLC,和,T60,工作站组成。,8.3.3,锻后热处理炉的检测与控制,8.4,自由锻造生产过程检测与控制,8.4.1,自由锻造操作机的检测与控制,锻造操作机的液压系统原理,锻造操作机与液压机的联动控制要求,联动送进,上砧回到联动点,a,之后，发出指令，操作机相对液压机进行纵向自动送进运动，直到上砧下行至联锁点,e,，开始下一个行程锻造为止。,联动旋转,联动点,a,和联锁点,e,之间，操作机旋转,联动螺旋状运动,联动点,a,和联锁点,e,之间，操作机同时联动送进和联动旋转。,联锁点,e,和,g,之间，操作机的夹钳须静止不动。,锻造操作机的,CNC,控制,上述,3,类动作分别由,3,台,液压马达,驱动，而这些马达又分别由,3,台,步进电动机,控制的变量泵供油。改变输入步进电动机的脉冲数，可改变变量泵调节斜盘的角度，从而控制,泵的排油量,和各类动作的速度。,自由锻造工业控制,第一级为主机级，由工控机组成，,第二级为通信管理级，完成主机级与控制级的信息交换,第三级为控制级，由单片机为核心的智能控制板组成,8.4.2,自由锻造加热炉的检测与控制,(1),炉温,。热电偶,24,检测炉温，传送到,温度记录控制器,2,，将此信号与预先设定的电信号加以比较，根据偏差值发出校正信号，调节油控制阀,16,的开度。,（,2,）,油量和空气量的比值。,前向通道：比值设定器,3,、控制流量指示控制器,4,、空气控制阀,18,反馈通道：油量反馈：油流量传感器,15,空气流量反馈：空气流量传感器,19,、压力传感器,25,、校正计算机单元,5,（,3,）,炉压,：炉压传感器,26,检测炉压，将信号与预设值比较，校正信号送至风门控制机构,22,，以调节风门,21,的开度。,（,4,）,废气的含氧量分析,：烟道内设置气体取样器,27,，得到的信息输入氧气分析器,13,，从而对油量与空气量的比值及炉压的设定值进行必要的调节。,可编程控制器控制加热炉的系统方框图,8.4.3,泵直接传动式锻造液压机检测与控制,工作原理,采用伺服油缸来调节,可逆回转式径向柱塞变量泵,泵心的偏移量，从而调节泵的流量和方向，在大容量下能快速变速及换向。,调节转子和定子偏心距的大小，即可改变供油流量；改变偏心方向，可以使吸油口、压油口互换位置。,