微機控制全自動快速頂鍛試驗機的製作方法
2024-03-11 14:11:15
專利名稱：微機控制全自動快速頂鍛試驗機的製作方法
技術領域：
微機控制全自動快速頂鍛試驗機技術領域[0001]本實用新型涉及一種金屬材料試驗機，特別是公開一種全自動式微機控制的快速頂鍛試驗機，適用於高速線材、棒材、產品質量檢驗。
背景技術：
[0002]上海申力試驗機有限公司生產的快速頂鍛試驗機於2003年7月2日由國家知識產權局批准，獲實用新型專利，專利號為ZL 02 2 16393X。目前該專利技術生產的產品約佔全國市場銷售的99%，用戶遍布全國各大鋼廠，對線材、棒材生產廠最為實用，由於產品相同，結構原理相同，因此在試驗結果的準確性、可比性、公正性、比對性、一致性、重複性等等，有了創業性的共同的試驗準則，為提高鋼材質量打下了有利的基礎，可以作為頂鍛試驗方法的國家標準的正式評判質量的標準試驗設備。[0003]但是該專利產品也存在一些不足和缺陷[0004]1、該專利產品是機械液壓式的，試棒的直徑尺寸和高度尺寸都是會有變化的，而每一個變化後的規格下都必須準備好一套模具，而且其頂鍛壓扁的鍛壓比又需要特定的墊塊(也是模具)，所以在試驗中需要較多的模具和精確的存放管理，否則就會誤用而失責。 尤其是試驗樣品批量大或是品種規格變換頻繁和鍛壓比的經常更換的鋼種就要求減少程序和模具的變換改成全自動化的操作。並且要求數據集約成庫和可查閱、分析。[0005]2、試樣直徑加大必然使頂鍛負荷加大至3000kN直至5000kN，其模具重量也會成倍增長，而使用操作者疲於應付，比較勞累。[0006]3、該專利設備在實施熱頂鍛時，除樣品需加溫至臨界溫度以上至約800°C時所需的模具重量及適應不同鍛壓比即不同設定高度的模具墊塊，就更需抬高位置。發明內容[0007]本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，公開一種微機控制全自動快速頂鍛試驗機，採用計算機自動控制試樣壓扁後高度，解決了試樣規格變化和不同鍛壓比下，模具和墊塊裝卸頻繁，管理困難、效率較低的問題。[0008]本實用新型是這樣實現的一種微機控制全自動快速頂鍛試驗機，包括快速頂鍛試驗機、液壓系統、剪切機和校直機，其特徵在於還包括微機控制系統，所述的微機控制系統採用計算機自動控制試樣壓扁後高度。所述計算機自動控制採用伺服驅動系統，通過伺服電機轉動帶動除隙執行機構動作。所述的快速頂鍛試驗機設有除隙執行機構、補償執行器和補償傳動系統，除隙執行機構設在頂鍛試驗機的頂部，補償執行器和補償傳動系統設於頂鍛試驗機的上部的邊側，所述除隙執行機構採用無間隙的液壓式螺母絲槓傳動結構。 所述的快速頂鍛試驗機的壓扁工作活塞的動作特徵為上頂、上行式。所述的快速頂鍛試驗機設有手動補償增或減0. Imm試樣壓扁高度的調節。[0009]本實用新型的有益效果是[0010]1、本實用新型解決了試樣規格變化和不同鍛壓比下，模具和墊塊裝卸頻繁，管理困難、效率較低的問題，大大提高工作效率，並節省大量原材料，平均每臺每年節省優質模具鋼約1. 9噸重，並且沒有廢油，十分環保。[0011]2、本實用新型解決了承受大負荷的螺母絲槓傳動機構所產生的帶有自重的傳動絲槓自重下的間隙問題。這種間隙在電子萬能試驗機中是以無間隙的滾珠絲槓傳動結構來解決的，但其最大負荷不會超過IOOOkN,國內僅600kN，而冷熱式頂鍛試驗，往往需要 3000kN及到5000kN、8000kN，遠遠達不到使用要求。而本實用新型運用液壓除隙的技術即在液壓油工作時由專用油路進入油缸腔內使活塞杆升起，從而使螺母活塞傳動時零間隙， 保證高度H的質量，解決了承受大負荷的試驗下保證零間隙而不會影響壓扁後高度H的最後誤差，在實際產品中的應用效果很好，不僅效率高，同比好，還節省了大量優質模具的鋼材及加工量，對操作者的體力更是加倍保護。[0012]3、改變現有技術中在頂鍛時活塞下壓、下行式運動特徵為上頂、上行式，確保操作位置重心下移，有利於更好的操作，而且有利於活塞自重下回零。[0013]4、增加對頂鍛壓扁後高度H的手動微調。高度H必須符合國標所規定的誤差，在第一次試壓或中間抽檢時發現高度H出現一個較小的誤差(但不會超差)時可手動進行增加 0. 1或減少0. 1的微調，從而更能保證質量。
[0014]圖1是本實用新型組成結構示意圖。[0015]圖2是本實用新型快速頂鍛試驗機主機結構剖視圖。[0016]圖3是圖2的A-A向視圖。[0017]圖中1、快速頂鍛試驗機；2、液壓系統；3、剪切系統；4、校直機；5、微機控制系統；6、測量計反饋機構；7、除隙執行機構；8、螺母絲槓；9、抗重壓傳動系統結構； 10、壓頭；11、壓扁後試樣；12、壓扁前試樣；13、壓扁後的高度H; 14、補償執行器； 15、補償傳動系統；16、頂鍛壓扁頂壓頭；17、油缸；18、壓扁工作活塞；19、框架下橫梁。
具體實施方式
[0018]根據附圖1，本實用新型一種微機控制全自動快速頂鍛試驗機，包括快速頂鍛試驗機1、液壓系統2、剪切機3、校直機4和微機控制系統5。本實用新型採用計算機自動控制試樣壓扁後高度的方法替代現有技術用諸多不同的標準墊塊做試驗的方式，其程序方法是先在計算機上選擇試樣規格直徑量及選擇鍛壓比，即設定壓扁後最後高度H的方法。其原理是確定試樣直徑和選定鍛壓比後由計算機控制日本松下系列最新MINASA系列伺服驅動器和伺服電機帶動耐高負荷的大直徑螺母旋轉使較重的絲槓運轉而使頂鍛試驗在確定頂鍛壓扁後最後高度H來確定完成。[0019]根據附圖2，本實用新型在現有技術的基礎上將頂鍛部分的油缸活塞由頂鍛下行改為頂鍛活塞上行，將微機調正測量反饋除隙機構補償部分結構放在框架的上部，放在頂鍛主機的上部，大直徑螺母絲槓傳動的除隙和壓扁後補償機構就在其上，用液壓系統圖中 (視圖省略)保證不會因螺母絲槓的間隙而影響試驗結果高度H的誤差。[0020]現有技術頂鍛油缸活塞由框架機體上部改為框架下部並將頂鍛動作由下行改為上頂，除隙執行機構的液壓系統將傳動調正的螺母絲槓始終保持零間隙，不致影響試驗結果高度H的誤差。並在試樣壓扁的動作後進行測量，根據測量結果決定微增或微減，以保證更好的高度H。[0021]試驗機所規定尺寸範圍內任一規格的試樣在經過選擇鍛壓比之後所得出的設定的結果高度H，在頂鍛壓扁後必須符合國家標準所規定的誤差。而其形狀由圓柱形的壓扁前試樣12經壓扁後成壓扁後試樣11。[0022]壓頭10在壓扁動作時為固定壓頭，而在手動補償時就成為可調正的微動壓頭。[0023]圖2中頂鍛活塞在上行時，配有儲能器的強大的頂鍛力，在結束時，其空白上腔充油可迅速返零。[0024]圖2中上頂動作處於零位時，其工作位置正好處於最佳操作位置，是適於勞動者的舒適位置。[0025]
權利要求1.一種微機控制全自動快速頂鍛試驗機，包括快速頂鍛試驗機、液壓系統、剪切機和校直機，其特徵在於還包括微機控制系統，所述的微機控制系統採用計算機自動控制試樣壓扁後高度，所述計算機自動控制採用伺服驅動系統，通過伺服電機轉動帶動除隙執行機構動作。
2.根據權利要求1所述的微機控制全自動快速頂鍛試驗機，其特徵在於所述的快速頂鍛試驗機設有除隙執行機構、補償執行器和補償傳動系統，除隙執行機構設在頂鍛試驗機的頂部，補償執行器和補償傳動系統設於頂鍛試驗機的上部的邊側，所述除隙執行機構採用無間隙的液壓式螺母絲槓傳動結構。
3.根據權利要求1所述的微機控制全自動快速頂鍛試驗機，其特徵在於所述的快速頂鍛試驗機的壓扁工作活塞的動作特徵為上頂、上行式。
4.根據權利要求1所述的微機控制全自動快速頂鍛試驗機，其特徵在於所述的快速頂鍛試驗機設有手動補償增或減0. Imm試樣壓扁高度的調節。
專利摘要本實用新型為一種微機控制全自動快速頂鍛試驗機，包括快速頂鍛試驗機、液壓系統、剪切機和校直機，其特徵在於還包括微機控制系統，所述的微機控制系統採用計算機自動控制試樣壓扁後高度。所述的快速頂鍛試驗機設有除隙執行機構、補償執行器和補償傳動系統，除隙執行機構設在頂鍛試驗機的頂部，補償執行器和補償傳動系統設於頂鍛試驗機的上部的邊側，所述除隙執行機構採用無間隙的螺母絲槓傳動結構。所述的快速頂鍛試驗機的壓扁工作活塞的動作特徵為上頂、上行式。所述的快速頂鍛試驗機設有手動補償增或減0.1mm試樣壓扁高度的調節。本實用新型解決了試樣規格變化和不同鍛壓比下，模具和墊塊裝卸頻繁，管理困難、效率較低的問題。
文檔編號G01N3/02GK202330172SQ20112049082
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者楊浩源 申請人:上海申力試驗機有限公司