Устройство для контроля стабильности процесса горячей объемной штамповки

 

1 3 4858Н

ОЛ ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от atlT. свидетельства (22) Заявлено 23.06.71 (21) 1673387, 25-27 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритст—

Опубликовано 30.09.(5. Ьк1л acrcttt> ¹ 36

Дата опубспп ования описания 12,01.77 (51) М.Кл. В 211 9/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам наооретений

tt открь|тий (53) УДК 621.73. . 046 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. T. Мещерин, В. М. Рожков и В. П. Быченко

Московский станкоинструментальный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ

ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ

Изобретение относится к ooopväîBBIIèþ кузнечно-штя м повоч ного производства.

Известно устройство для контроля CTiiбильности процесса горячей объемной штамповки, преимущественно закрытой, содержащее датчики усилия деформирования и блоки контроля температуры и объема заготовки с генератором компенсирующего напряжения и счетчиками числа импульсов.

Однако данное устройство характеризуется низкой точностью контроля стабильности процесса горячей об.ьемной штамповки.

Для повышения точности контроля в предлагаемом устройстве блоки контроля температуры и объема заготовки снабжены связа;1ными с генераторами компенсирующсго напряжения схемой коррекции блока контроля температуры, состоящей из электрически связаниык делителей напряжения в видс мага-»ttt3 сопротивлений, масштабнык усилителей и сумматоров, а также схемой коррекции блока контроля объема заготовки, состоящей из деталей напряжения в виде магазинов сопротивлений, маспггябнык усилителей, сумматоров и выполнс1щык в виде последовательно сосдиненнык сопротивлений делителей напряжения сигналов коррекции, связанны.; со схемами совпадсIILIÿ, управляемыми счетчиком числя импульсов блока контроля температуры

2 и соотвстс I BIIII с фактической темпс13яту130!1 заготовки.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — COB»etiLCIIные графики зависимости усилия деформироB3IIIitt OT TC31HCP3TA j3IiI li 001hCМЯ 33I OTOBI

lIаи13Яжсиис — В13с:11Я « lilt.lbt» Г< IlcP lтОР3 компснсиру1ощего напряжения.

Устройство состоит из датчика 1 усилия деформировяния, блоков 2 и 3 соотвстстве гио

I

II»i reiiep3Topa 1 заполняющи.; импульсов, гснсратора 5 управляющего сигнала, датчиков

6 и 7 сигнала на сравнение и табло 8. Блок;1 контроля включают в себя усилители 9 и 10, нульиндикаторы 11 и 12, генераторы 13 и 14 компенсирующего напряжения, триггеры 15;1

16, счетчики 17 и 18 числа импульсов и логические элементы И и ИЛИ.

На табло размещены сигнальные индикаторы лампы для отражения фактического объема и температуры заготовки. а также индикат 013ы с !стч и ко в для к013рск цll и Iн к ал.

П13инято, чтo зависимости yeti,зис дефо1125 MttpOBBIIIIH (), I3 " I 13 1ьной СТ3 ии ItpOIIgcc3 (осадке) — температура заготовки !* и усилие деформирования Р„„. в конечной стадш1 (затекание металла в углы штампа) — объем заготовки V — линс1111ыс, а усиги1с осадки нс 33"0 висит от объема.

485811 а Ио где CI— а — Ь Т„55

Ь Л10 — Т ос

Мо

60! ос а

С4 =

3

Поскольку величина компенсирующего напряжения U линейно зависит от времени т, то зависимости усилие — температура или усилие — объем заготовки можно совместить, подобрав масштабы, с зависимостью напряжение — время «пилы» генератора компенсирующего напряжения. Этим можно воспользоваться для измерения фактических значенчй температуры и объема заготовки в проце"се штамповки.

Так как сигнал с датчиков пропорционален усилию деформирования, то величине этого усилия соответствует величина временного интервала от начала линейно нарастающего напряжения («пилы») до момента совпадения величин напряжений датчика и генератора. А поскольку усилие деформирования пропорционально температуре заготовки, то и временной интервал также пропорционален температуре заготовки.

1-1а фиг. 2а прямая 1 — для контрольной поковки, «контрольная пила», прямая II— для рабочей поковки произвольных размеров из иного металла или с другими предельными значениями контролируемых параметров, т. е. для одной из штампуемых на данном прессе, «рабочая пила». Сигналы в точках а и b пропорциональны временному интервалу для наибольшей и наименьшей температуры заготовки. При штамповке поковки иного типоразмера и контроле с параметрами «контрольной пилы» сигналы временного интервала, соответствующего наибольшей и наименьшей температуре заготовки, сместятся в точки А и В.

Для приведения полученных новых значений сигналов в установленный на табло диапазон необходимо провести коррекцию шкалы, изменить параметры «рабочей пилы», т. е. изменить уровень h начала «пилы» и уровень М окончания «пилы». Время измерения т (длительность «пилы») остается постоянным.

Поскольку усилие деформирования в конечной стадии штамповки зависит не только от об.ьема, но и от температуры, прямые

1 — 1 и ll — 1 (фиг, 2б) соответствуют зависимости усилия объема заготовки при наибольшей температуре заготовки, прямые 1 — 2 и

I I — 2 — при наименьшей температуре. Прямые 1 — «контрольные пилы», прямые II—

«рабочие пилы». Коррекция шкалы объема заготовки проводится аналогично коррекции шкалы температуры.

При контроле в процессе штамповки параметров любой поковки «пилу» необходимо так располагать относительно осей координат, чтобы сигналы, пропорциональные предельным значениям температуры или объема заготовки, соответствовали подобным сигналам контрольной поковки, а промежуточные значения располагались в интервале ab, по которому настроена сигнальная аппаратура табло.

Для повышения точности контроля объема заготовки путем учета влияния температуры заготовки на усилие деформирования в конечной стадии процссса штамповки необходима

4 коррекция зависимости усилие — объем заготовки, а следовательно, и «пилы» генератора компенсирующего напряжения по фактической температуре заготовки.

Таким образом, для приведения сигналов о фактической температуре и объеме заготовки диапазон (коррекции шкал) и для осуществления измерения объема поковки с коррекцией по фактической температуре блоки контроля снабжены схемами коррекции, предназначенными для подачи в генератор компенсирующего напряжения сигналов коррекции, величина которых определяется типоразмером поковки и фактической температурой заготовки.

Схема коррекции блока 2 контроля температуры заготовки состоит из делителей 19 напряжения в виде магазина сопротивлений, масштабных усилителей 20 и сумматоров 21, а схема коррекции блока 3 контроля объема заготовки состоит из делителей 22 напряжений в виде магазинов сопротивлений, масштабных усилителей 23, сумматоров 24 и выполненных в виде последовательно соединенных сопротивлений делителей 25 напряжения сигналов коррекции, электрически связанных со схемами совпадения, управляемыми счетчиком числа импульсов блока контроля температуры в соответствии с фактической температурой заготовки.

Для подбора параметров «контрольных пил», т. е. уровней начала и окончания «пил» штампуются контрольные поковки с предельными значениями температуры и объема (Рос,!!о!!тр Р!нт.KDHTt! ) и подбираются параметры «пил» таким образом, чтобы сигналы о предельных значениях контролируемых параметров заготовки соответствовали длительности интервалов Оа и Ob.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно для коррекции шкал штампуются эталонные поковки с предельными значениями температуры и об.ьема заготовки Р„.„,, . По фактическим сигналам, соответствующим точкам А и В (фиг. 2а) и значениям сигналов для точек а и b устанавливают величину коррекции h, т. е. уровень начала

«пилы», вводя с помощью делителей 19 напряжения сигналы, соответствующие точкам

А и В. Схема коррекции выполняет вычисления сигналов коррекции по формулам:

h = CiB — СоА; М = СзА — C h;

Мо — уровень окончания «контрольной пилы», 48581

Аналогичным образом производится коррекция шкалы объема заготовки по Р, „., с той лишь разницей, что при этом производится коррекция двух «пил» вЂ” для наибольшей и наименьшей температуры заготовки. С помощью делителей 22 напряжения сигналы

Аг, А2 1 В1, В2 (фиг. 2б) вводятся в схему коррекции блока контроля объема заготовки и устанавливаются величины сигналов коррекции h1, h2, М,, М2 по формулам

h1 — — К, В1 — К, Л, М, = К5 Аг — К-, h1, h2 = К2 2 — К4 А2 М2 = Кв А2 — К- 4 а МЮ1,,2 где К1.2 =— а — b т,„, !

Ь И0,1,2

К з,4

1 гггт

М0,12

К ),6 а

Тю г

20 а

М0 — уровни окончания «контрольных пил» для наибольшей и наименьшей температуры заготовки;

Т,„, — длительность «пил» блока контроля объема.

Величина коррекции «пил» для промежуточных значений температуры уста1навливается делением диапазона всех коррекций на равные части по количеству принятых интер- з0 валов температуры с помощью дополнительных делителей 25 напряжения и схем совпадения.

Установленные сигналы коррекции h и М вводятся iB соответствующие генераторы ком- 35 пенсирующего напряжения. После коррекции шкал приступают к контролированию температуры и объема заготовок в процессе штампов:ки.

В первоначальной стадии штамповки по- 40 ступающий,с датчика усилия деформирования сигнал, пропорциональный фактическому усилию штамповки, направляется через усилитель 10 в нульиндикатор 12. По команде датчика 7 сипнала на сравнение в цепь 45 генератора 14 компенсирующего напряжения от генератора 5 управляющего сигнала подается команда на его включение, и одновременно начинает работать счетчик 18 числа импульсов, генерируемых в генераторе 4 за- 50 полняющих импульсов. Счетчик работает до тех пор, пока на1пряжение генератора компенсирующего напряжения не достигнет величины сигнала от датчика усилия деформировапия. При их равенстве нульипдикатор через 55 триггер 16 подает команду на прекращение счета импульсов, а то количество подсчитап1

6 ных импульсов, которое соответствует фактической температуре металла, фиксируется на табло.

В конечной стадии штамповки поступающий с датчика усилия сигнал, нропорциональный фактическому усилию штамповки, направляется через усилитель 9 в нульиндикатор 11 блока контроля объема заготовки. По команде датчика 6 в цепь генератора 13 компенсирующего напряжения от генератора 5 управляющего сигнала подается команда на его включение. Сигналы коррекции Ь и М подаются в генератор компенсирующего напряжения через делитель 25 напряжения и схемы совпадения, которые управляются счетчиком числа импульсов блока, контроля температуры в соответствии с фактической температурой заготовки. Одновременно начинают работать счетчики числа импульсов, подсчитанное количество которых, также, как и в случае контроля температуры, фиксируется на табло.

При переходе на штамповку поковки нового типо-размера или с другими основными параметрамп необходимо вновь провести коррекцию шкал путем штамповки эталонных поковок и введения новых сигналов коррекции.

Предмет изобретения

Устройство для контроля стабильности процесса горячей объемной шгамповки, преимущественно закрытой, содержащее датчики усилия деформирования и блоки контроля температуры и объема заготовки с генераторами компенсирующего напряжения и счетчиками числа импульсов, 01 гиггающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, блоки контроля температуры и объема заготовки снабжены связанными с генераторамп компенсирующего напряжения схемой коррекции блока контроля температуры, состоящей нз электрически связанных делителей напряжения в вндс магазина сопротивлений, масштабных усилителей и сумматоров, а также схемой коррекции блока контроля объема заготовки, состоящей из делителей напряжения н видемагазинов сопротивлений, масштабных усилителей, сумматоров и выполненных в виде последовательно соединенных сопротивлений делителей напряжения сигналов коррекции, связанных со схемами совпадения, управляемыми счстчиком числа импульсов блока контроля температуры в соответствии с фактической температурой заготовки.