模拟机械压力机冲裁工况的试验装置制造方法
【专利摘要】一种模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是它包括活塞式单作用油缸，在油缸活塞杆上端装有螺杆支座，在螺杆支座上设置有螺纹孔，螺纹孔中设置有带锁紧螺母的调节螺杆；油缸上腔与大气相通，下腔与液压系统连接；液压系统输出端通过电磁换向阀和液动换向阀与油缸下腔连通，在油缸下腔和液动换向阀之间设置有安全阀。液位换向阀由电磁换向阀先导驱动；油缸下腔装有压力传感控制器，将压力信号转换为电信号向电磁换向阀发出控制信号。
【专利说明】模拟机械压力机冲裁工况的试验装置
【技术领域】
[0001]本方案涉及一种模拟机械压力机对工件进行冲裁时的试验装置。
【背景技术】
[0002]机械压力机广泛应用于一次行程中完成先冲裁后压印(或铆接)工序，压力机在冲裁工件过程中，滑块承受冲裁时所需向上的力，冲裁完成瞬间力突然释放，滑块会在瞬间向下冲击，造成压力机冲裁后的滑块动态重复精度不稳定，直接影响机械压力机冲裁后对工件的铆接(或压印)质量。所以对压力机滑块在一次行程中完成冲裁后下死点的重复精度要求较高，这就需要一种模拟压力机冲裁工况的试验装置，以便对压力机完成冲裁工作时滑块下死点的动态精度进行检测。机械压力机在完成冲裁工艺时的工况如下:压力机工作时，压力机的滑块做上下往复运动，当滑块向下运动过程中，安装在滑块上的冲头(上模)接触到被冲裁的工件并对工件进行冲裁时，滑块同时也受到工件向上的反作用力(而且所冲裁工件的厚度、周长不同，冲裁力也不同)，当对工件冲裁完成的瞬间，滑块所受的反作用力瞬间消失(当压力机的每分钟行程次数为100时，从滑块受反作用力到压力消失的时间为
0.015秒左右)，即滑块所受向上的力突然释放，滑块会在瞬间向下冲击。某些冲压工艺，需要压力机一次向下行程中完成先冲裁后压印(或铆接)的工艺，如前所述，压力机在完成冲裁后的瞬间会向下冲击，如压力机施力机构的总间隙大和整机刚度小等原因，会造成在完成冲裁后滑块的动态精度不稳定，这样就会影响铆接(或压印)工序的质量。因此需要对压力机完成冲裁后滑块的动态精度进行检测，但目前只有动态精度的测量仪器，没有模拟机械压力机进行冲裁工况的试验装置。
【发明内容】
[0003]本方案提供一种模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，可以模拟机械压力机对工件进行冲裁时的工况。
[0004]本方案采取以下技术措施:一种模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是它包括油缸，油缸是活塞式单作用油缸，在油缸活塞杆上端装有螺杆支座，在螺杆支座上设置有螺纹孔，螺纹孔中设置有带锁紧螺母的调节螺杆；油缸上腔与大气相通，下腔与液压系统连接；液压系统输出端通过电磁换向阀和液动换向阀与油缸下腔连通，在油缸下腔和液动换向阀之间设置有安全阀。液动换向阀由电磁换向阀先导驱动；油缸下腔装有压力传感控制器，将压力信号转换为电信号向电磁换向阀发出控制信号。
[0005]本方案的具体特点还有,所述液动换向阀是液动二位四通换向阀，电磁换向阀是Y型三位四通电磁换向阀；压力传感控制器向Y型三位四通电磁换向阀线圈快速发讯。采用Y型三位四通电磁换向阀先导驱动液动二位四通换向阀，油缸下腔压力直接通过液控二位四通换向阀卸荷，提高了卸荷速度。
[0006]液压系统包括电动机以及电动机驱动的油泵；油泵向液压系统泵送压力油；在油泵出口管路上设置有单向阀和节流阀，在单向阀和油泵出口之间设置有溢流阀和蓄能器。溢流阀设定油泵供油压力值；蓄能器提高活塞顶出速度；液压泵与蓄能器同时向单作用缸压力腔供油，实现油缸活塞快速顶出。单向阀防止液压油回流；节流阀调节活塞顶出速度；电磁换向阀实现快速换向；液动换向阀实现油缸压力腔瞬间卸荷；安全阀防止油缸压力腔超载；活塞杆可在油缸缸体内上下运行。
[0007]压力传感控制器是GP-M400C型压力传感控制器，它由一个压力传感器和控制器组成，可设定压力传感器受到不同压力下发出电信号的限值(这就可模拟压力机冲裁不同工件时所需的力)，压力传感控制器将压力信号转换成电信号。
[0008]本方案的有益效果是调节螺杆上平面至压力机滑块冲头下平面之间的距离，使压力机滑块冲压活塞时的行程量(即活塞被冲压的下行量)相当于被冲压工件的厚度，即滑块的受力行程与冲裁工件时的受力行程一致，然后将螺杆上的锁紧螺母拧紧，使螺杆与活塞杆固定。GP-M400C型压力传感控制器可设定压力传感器受到不同压力下发出电信号的限值(这就可模拟压力机冲裁不同工件时所需的力)，由于GP-M400C型压力传感控制器灵敏度很高，从接受压力信号到发出电信号的时间为0.003秒，所以当压力机滑块下行冲压安装在油缸活塞上的螺杆时，使油缸下腔压力到达某设定值，压力传感器控制器能向电磁换向阀快速发出换向信号使其换向，电磁换向阀换向后油泵的压力油进入液动二位四通换向阀的液控端，使二位四通换向阀换向，油缸下腔与油箱相通，使油缸下腔的液压油直接卸荷至油箱，油缸下腔压力瞬间降为零，同时油缸活塞在压力机滑块的向下冲压下下行。该系统提高了油缸活塞受压力机滑块冲压下油缸下腔的卸荷速度，经用示波器测试压力传感控制器的电信号，从设定的压力传感器受到压力下发出电信号的限值降为零(即油缸下腔压力从设定值降为零)所需的时间为0.014秒，这样就模拟了压力机的冲裁工况。由于油缸下腔泄压后，压力传感控制器发出电信号的限值降为零，三位四通电磁换向阀回到原来位置，油泵提供的液压油与液动二位四通换向阀的液控端断开，二位四通换向阀也回到原来的位置，油缸下腔与油箱断开，油泵和蓄能器的油路与油缸下腔联通，实现油缸活塞快速顶出。以便进行下一次冲压。在一台试验装置上通过对不同压力迅速发出电信号设定，可模拟机械压力机在多种冲裁力下对工件进行冲裁的工况，节省了冲裁试验时所需的多种模具和试验工件，降低了成本、提高了效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本方案液压系统示意图。
[0010]图中:1-电动机；2-油泵；3_溢流阀；4_畜能器；5_单向阀；6_节流阀；7_电磁换向阀；8_液动换向阀；9_安全阀；10_油缸；11_活塞杆；12_螺杆；13_锁紧螺母；14_压力传感控制器。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，一种模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，它包括油缸10，油缸10是活塞式单作用油缸，在油缸10的活塞杆11上端有螺纹孔，螺纹孔中设置有带锁紧螺母13的螺杆12 ;油缸10上腔与大气相通，下腔与液压系统连接；液压系统输出端通过电磁换向阀7和液动换向阀8与油缸10下腔连通，在油缸10下腔和液动换向阀8之间设置有安全阀9。液动换向阀8由电磁换向阀7先导驱动；油缸10下腔装有压力传感控制器14，将压力信号转换为电信号向电磁换向阀7发出控制信号。所述液动换向阀8是液动二位四通换向阀，电磁换向阀7是Y型三位四通电磁换向阀；压力传感控制器14向Y型三位四通电磁换向阀线圈快速发讯。采用Y型三位四通电磁换向阀先导驱动液控二位四通换向阀，油缸10下腔压力直接通过液控二位四通换向阀卸荷，提高了卸荷速度。
[0012]液压系统包括电动机I以及电动机I驱动的油泵2 ;油泵2向液压系统泵送压力油；在油泵出口管路上设置有单向阀5和节流阀6，在单向阀5和油泵2出口之间设置有溢流阀3和蓄能器4。溢流阀3设定油泵2供油压力值；蓄能器4提高活塞杆11顶出速度；油泵2与蓄能器4同时向油缸10压力腔供油，实现油缸10的活塞杆11快速顶出。单向阀5防止液压油回流；节流阀6调节活塞杆11顶出速度；电磁换向阀7实现快速换向；液动换向阀8实现油缸10压力腔瞬间卸荷；安全阀9防止油缸10下腔超载；活塞杆11可在油缸10内上下运行。
[0013]压力传感控制器14是GP-M400C型压力传感控制器，它由一个压力传感器和控制器组成，可设定压力传感器受到不同压力下发出电信号的限值(这就可模拟压力机冲裁不同工件时所需的力)，压力传感控制器14将压力信号转换成电信号。
[0014]试验过程:
[0015]1.试验前的调整
[0016]1.1油缸活塞受力点的调整:将试验装置的油缸置于压力机工作台与压力机滑块之间，松开锁紧螺母13，调整螺杆12的高度，使压力机滑块冲压活塞的行程量相当于被冲压工件的厚度。启动试验装置电动机1，电动机I带动油泵2运转，此时电磁换向阀7不动作，阀芯处于中间位置。油泵2向蓄能器4供油，其压力由溢流阀3设定(设定的压力能使活塞杆11上行即可)。当电气系统(图中未画出)使电磁换向阀7的线圈YVl得电后，其阀芯右移，液压油经单向阀5、节流阀6、电磁换向阀7、液动换向阀8进入油缸10下腔，推动活塞杆11上行至上限位(由油缸10的上油缸盖限位)。
[0017]1.2使电磁换向阀7阀芯左移讯号的设定:调整电信号控制器的压力值发讯上限，使该压力值乘活塞面积等于压力机的冲裁力。使压力传感控制器14受到的压力达到该设定值时，电信号控制器向电磁换向阀7的线圈YV2发出电信号(同时YVl失电)，使其阀芯左移(即机械压力机滑块冲压到油缸活塞上的调节螺杆且冲压力达到压力传感控制器14设定的压力值发讯上限时，电信号控制器向电磁换向阀7的线圈YV2发出电信号，使其阀芯左移，使液控换向阀8液控端产生压力，阀芯左移，使油缸下腔与油箱相通，油缸压力腔压力瞬间降为零)。
[0018]1.3油缸活塞顶出速度的调整:调整节流阀6，使油缸10顶出速度等于或略小于压力机滑块的回程速度(防止活塞顶出时碰到安装在压力机滑块下平面的冲头)。
[0019]2.模拟试验
[0020]按第I条调整完毕后(此时电磁换向阀7的线圈YVl处于得电状态，阀芯右移，油缸活塞处于上限位置)，启动压力机滑块下行，滑块没有打击到油缸活塞上的螺杆之前，液控换向阀8的控制端液压油经电磁阀7与油箱相通，此处油压为零，此时阀芯处于原位，油缸压力腔的压力为溢流阀3设定的压力。当压力机滑块冲头冲压到油缸10的活塞杆11上的螺杆12，使油缸10压力腔的压力升高至压力传感控制器14的设定压力上限时(此时油缸压力腔的液压油由单向阀5封闭)，压力传感控制器向电磁换向阀7的线圈YV2发出电信号，阀芯左移，使油泵油路与油缸下腔断开，与液控换向阀8的控制端相通，使阀芯左移，油缸压力腔与油箱相通，压力瞬间将为零，压力机滑块承受的力也同时将为零，此过程模拟了机械压力机冲裁时的工况。随着压力机滑块回程，油缸活塞也同时顶出至上限位置，准备接受下一次冲压。在压力机滑块的最下位置附近，安装动态精度检测仪，即可测试模拟压力机进行冲裁后的滑块下死点动态重复精度。
【权利要求】
1.一种模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是它包括油缸，油缸是活塞式单作用油缸，在油缸活塞杆上端装有螺杆支座，在螺杆支座上设置有螺纹孔，螺纹孔中设置有带锁紧螺母的调节螺杆；油缸上腔与大气相通，下腔与液压系统连接；液压系统输出端通过电磁换向阀和液动换向阀与油缸下腔连通，在油缸下腔和液动换向阀之间设置有安全阀；液动换向阀由电磁换向阀先导驱动；油缸下腔装有压力传感控制器，将压力信号转换为电信号向电磁换向阀发出控制信号。
2.根据权利要求1所述的模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是所述液动换向阀是液动二位四通换向阀，电磁换向阀是Y型三位四通电磁换向阀；压力传感控制器向Y型三位四通电磁换向阀线圈快速发讯；Y型三位四通电磁换向阀先导驱动液控二位四通换向阀，油缸下腔压力直接通过液控二位四通换向阀卸荷提高了卸荷速度。
3.根据权利要求1所述的模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是液压系统包括电动机以及电动机驱动的油泵；油泵向液压系统泵送压力油；在油泵出口管路上设置有单向阀和节流阀，在单向阀和油泵出口之间设置有溢流阀和蓄能器。
4.根据权利要求1所述的模拟机械压力机冲裁工况的试验装置，其特征是压力传感控制器是GP-M400C型压力传感控制器。
【文档编号】B30B1/36GK203651019SQ201320821157
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】衣锐, 李琛 申请人:济南铸造锻压机械研究所有限公司