专利名称：微机控制全自动快速顶锻试验机的制作方法
技术领域：
微机控制全自动快速顶锻试验机技术领域[0001]本实用新型涉及一种金属材料试验机，特别是公开一种全自动式微机控制的快速顶锻试验机，适用于高速线材、棒材、产品质量检验。
背景技术：
[0002]上海申力试验机有限公司生产的快速顶锻试验机于2003年7月2日由国家知识产权局批准，获实用新型专利，专利号为ZL 02 2 16393X。目前该专利技术生产的产品约占全国市场销售的99%，用户遍布全国各大钢厂，对线材、棒材生产厂最为实用，由于产品相同，结构原理相同，因此在试验结果的准确性、可比性、公正性、比对性、一致性、重复性等等，有了创业性的共同的试验准则，为提高钢材质量打下了有利的基础，可以作为顶锻试验方法的国家标准的正式评判质量的标准试验设备。[0003]但是该专利产品也存在一些不足和缺陷[0004]1、该专利产品是机械液压式的，试棒的直径尺寸和高度尺寸都是会有变化的，而每一个变化后的规格下都必须准备好一套模具，而且其顶锻压扁的锻压比又需要特定的垫块(也是模具)，所以在试验中需要较多的模具和精确的存放管理，否则就会误用而失责。 尤其是试验样品批量大或是品种规格变换频繁和锻压比的经常更换的钢种就要求减少程序和模具的变换改成全自动化的操作。并且要求数据集约成库和可查阅、分析。[0005]2、试样直径加大必然使顶锻负荷加大至3000kN直至5000kN，其模具重量也会成倍增长，而使用操作者疲于应付，比较劳累。[0006]3、该专利设备在实施热顶锻时，除样品需加温至临界温度以上至约800°C时所需的模具重量及适应不同锻压比即不同设定高度的模具垫块，就更需抬高位置。发明内容[0007]本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，公开一种微机控制全自动快速顶锻试验机，采用计算机自动控制试样压扁后高度，解决了试样规格变化和不同锻压比下，模具和垫块装卸频繁，管理困难、效率较低的问题。[0008]本实用新型是这样实现的一种微机控制全自动快速顶锻试验机，包括快速顶锻试验机、液压系统、剪切机和校直机，其特征在于还包括微机控制系统，所述的微机控制系统采用计算机自动控制试样压扁后高度。所述计算机自动控制采用伺服驱动系统，通过伺服电机转动带动除隙执行机构动作。所述的快速顶锻试验机设有除隙执行机构、补偿执行器和补偿传动系统，除隙执行机构设在顶锻试验机的顶部，补偿执行器和补偿传动系统设于顶锻试验机的上部的边侧，所述除隙执行机构采用无间隙的液压式螺母丝杠传动结构。 所述的快速顶锻试验机的压扁工作活塞的动作特征为上顶、上行式。所述的快速顶锻试验机设有手动补偿增或减0. Imm试样压扁高度的调节。[0009]本实用新型的有益效果是[0010]1、本实用新型解决了试样规格变化和不同锻压比下，模具和垫块装卸频繁，管理困难、效率较低的问题，大大提高工作效率，并节省大量原材料，平均每台每年节省优质模具钢约1. 9吨重，并且没有废油，十分环保。[0011]2、本实用新型解决了承受大负荷的螺母丝杠传动机构所产生的带有自重的传动丝杠自重下的间隙问题。这种间隙在电子万能试验机中是以无间隙的滚珠丝杠传动结构来解决的，但其最大负荷不会超过IOOOkN,国内仅600kN，而冷热式顶锻试验，往往需要 3000kN及到5000kN、8000kN，远远达不到使用要求。而本实用新型运用液压除隙的技术即在液压油工作时由专用油路进入油缸腔内使活塞杆升起，从而使螺母活塞传动时零间隙， 保证高度H的质量，解决了承受大负荷的试验下保证零间隙而不会影响压扁后高度H的最后误差，在实际产品中的应用效果很好，不仅效率高，同比好，还节省了大量优质模具的钢材及加工量，对操作者的体力更是加倍保护。[0012]3、改变现有技术中在顶锻时活塞下压、下行式运动特征为上顶、上行式，确保操作位置重心下移，有利于更好的操作，而且有利于活塞自重下回零。[0013]4、增加对顶锻压扁后高度H的手动微调。高度H必须符合国标所规定的误差，在第一次试压或中间抽检时发现高度H出现一个较小的误差(但不会超差)时可手动进行增加 0. 1或减少0. 1的微调，从而更能保证质量。
[0014]图1是本实用新型组成结构示意图。[0015]图2是本实用新型快速顶锻试验机主机结构剖视图。[0016]图3是图2的A-A向视图。[0017]图中1、快速顶锻试验机；2、液压系统；3、剪切系统；4、校直机；5、微机控制系统；6、测量计反馈机构；7、除隙执行机构；8、螺母丝杠；9、抗重压传动系统结构； 10、压头；11、压扁后试样；12、压扁前试样；13、压扁后的高度H; 14、补偿执行器； 15、补偿传动系统；16、顶锻压扁顶压头；17、油缸；18、压扁工作活塞；19、框架下横梁。
具体实施方式
[0018]根据附图1，本实用新型一种微机控制全自动快速顶锻试验机，包括快速顶锻试验机1、液压系统2、剪切机3、校直机4和微机控制系统5。本实用新型采用计算机自动控制试样压扁后高度的方法替代现有技术用诸多不同的标准垫块做试验的方式，其程序方法是先在计算机上选择试样规格直径量及选择锻压比，即设定压扁后最后高度H的方法。其原理是确定试样直径和选定锻压比后由计算机控制日本松下系列最新MINASA系列伺服驱动器和伺服电机带动耐高负荷的大直径螺母旋转使较重的丝杠运转而使顶锻试验在确定顶锻压扁后最后高度H来确定完成。[0019]根据附图2，本实用新型在现有技术的基础上将顶锻部分的油缸活塞由顶锻下行改为顶锻活塞上行，将微机调正测量反馈除隙机构补偿部分结构放在框架的上部，放在顶锻主机的上部，大直径螺母丝杠传动的除隙和压扁后补偿机构就在其上，用液压系统图中 (视图省略)保证不会因螺母丝杠的间隙而影响试验结果高度H的误差。[0020]现有技术顶锻油缸活塞由框架机体上部改为框架下部并将顶锻动作由下行改为上顶，除隙执行机构的液压系统将传动调正的螺母丝杠始终保持零间隙，不致影响试验结果高度H的误差。并在试样压扁的动作后进行测量，根据测量结果决定微增或微减，以保证更好的高度H。[0021]试验机所规定尺寸范围内任一规格的试样在经过选择锻压比之后所得出的设定的结果高度H，在顶锻压扁后必须符合国家标准所规定的误差。而其形状由圆柱形的压扁前试样12经压扁后成压扁后试样11。[0022]压头10在压扁动作时为固定压头，而在手动补偿时就成为可调正的微动压头。[0023]图2中顶锻活塞在上行时，配有储能器的强大的顶锻力，在结束时，其空白上腔充油可迅速返零。[0024]图2中上顶动作处于零位时，其工作位置正好处于最佳操作位置，是适于劳动者的舒适位置。[0025]
权利要求1.一种微机控制全自动快速顶锻试验机，包括快速顶锻试验机、液压系统、剪切机和校直机，其特征在于还包括微机控制系统，所述的微机控制系统采用计算机自动控制试样压扁后高度，所述计算机自动控制采用伺服驱动系统，通过伺服电机转动带动除隙执行机构动作。
2.根据权利要求1所述的微机控制全自动快速顶锻试验机，其特征在于所述的快速顶锻试验机设有除隙执行机构、补偿执行器和补偿传动系统，除隙执行机构设在顶锻试验机的顶部，补偿执行器和补偿传动系统设于顶锻试验机的上部的边侧，所述除隙执行机构采用无间隙的液压式螺母丝杠传动结构。
3.根据权利要求1所述的微机控制全自动快速顶锻试验机，其特征在于所述的快速顶锻试验机的压扁工作活塞的动作特征为上顶、上行式。
4.根据权利要求1所述的微机控制全自动快速顶锻试验机，其特征在于所述的快速顶锻试验机设有手动补偿增或减0. Imm试样压扁高度的调节。
专利摘要本实用新型为一种微机控制全自动快速顶锻试验机，包括快速顶锻试验机、液压系统、剪切机和校直机，其特征在于还包括微机控制系统，所述的微机控制系统采用计算机自动控制试样压扁后高度。所述的快速顶锻试验机设有除隙执行机构、补偿执行器和补偿传动系统，除隙执行机构设在顶锻试验机的顶部，补偿执行器和补偿传动系统设于顶锻试验机的上部的边侧，所述除隙执行机构采用无间隙的螺母丝杠传动结构。所述的快速顶锻试验机的压扁工作活塞的动作特征为上顶、上行式。所述的快速顶锻试验机设有手动补偿增或减0.1mm试样压扁高度的调节。本实用新型解决了试样规格变化和不同锻压比下，模具和垫块装卸频繁，管理困难、效率较低的问题。
文档编号G01N3/02GK202330172SQ20112049082
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者杨浩源 申请人:上海申力试验机有限公司