Устройство для контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед штамповкой

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к автоматическим устройствам контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед их деформированием. Цель изобретения - повышение качества поковок за счет повышения точности контроля и регулирования температуры нагрева заготовок. Устройство содержит датчики и задатчики температуры нагрева заготовки в нагревателе, деформирующий инструмент, датчики и задатчики усилия деформирования и перемещения инструмента. Сигналы от них преобразуются двумя блоками сравнения температур, блоком сравнения усилий, вычислительным блоком и запоминающим сумматором и передаются системе, управляющей нагревателем и штамповочным оборудованием. Система также включает блоки коэффициентов рассеяния температур нагрева и усилий деформирования заготовки, учитывающих статистические законы распределения колебаний измеряемых параметров. Благодаря этому автоматически сравниваются результаты измерения температур нагрева заготовок по измерению их поверхностного излучения и по результатам измерения усилий деформирования с последующим пересчетом соответствующих им температур нагрева. После этого вырабатывается корректирующий сигнал, управляющий работой нагревателя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1480946

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ . . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4239191/31-27 (22) 04.05.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Куйбышевский инженерно-строительный институт им. А. И. Микояна (72) В. Е. Пашин, А. С. Григоренко, О. Н. Раева и О. 1О. Родионов (53) 621.279.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 801931, кл. В 21 С 31/00, G 05 D 23/19, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПЕРЕД ШТАМПОВКОЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к автоматическим устройствам контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед их деформированием. Цель изобретения повышение качества поковок за счет повышения точности контроля и регулирования температуры нагрева заготовок. Устройство

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к автоматическим устройствам для контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед их деформированием.

Целью изобретения является повышение качества отштампованных изделий за счет повышения точности контроля и регулирования температуры нагрева заготовок.

На чертеже показана структурная схема у стройства.

Устройство содержит нагреватель I, связанный посредством системы 2 управления со штамповочным оборудованием 3 иостальсо штамповочным оборудованием 3 и осталь(51)4 B21 J 1 06 G05D2 19 содержит датчики и задатчики температуры нагрева заготовки в нагревателе, деформирующий инструмент, датчики и задатчики усилия деформирования и перемещения инструмента. Сигналы от них преобразуются двумя блоками сравнения температур, блоком сравнения усилий. вычислительным блоком и запоминающим сумматором и передаются системе, управляющей нагревателем и штамповочным оборудованием. Система также включает блоки коэффициентов рассеяния температур нагрева н усилий деформирования заготовки, учитывающих статистические законы распределения колебаний измеряемых параметров. Благодаря этому автоматически сравниваются результаты измерения температур агрева заготовок по измерению их поверхностного излучения Я и по результатам измерения усилий деформирования с последующим пересчетом соответствующих им температур нагрева. После этого вырабатывается корректирующий сигнал, управляющий работой нагревателя. 1 ил ными функциональными узлами устройства, первый блок 4 сравнения температуры, датчик 5 температуры заготовки в нагревателе, запоминающий сумматор 6, задатчик 7 температуры, блок 8 коэффициентов рассеяния температуры, второй блок 9 сравнения температуры, блок 10 коэффициентов рассеяния усилий, вычислительный блок 11, блок !2 сравнения усилий, датчик 13 температуры поданной в штамп заготовки, задатчик 14 и датчик 15 усилйя деформировання, датчик 16 и задатчик 17 перемещения штампового инструмента.

С системой 2 управления связаны нагреватель 1, штамповочное оборудование 3 и

1480946

1О

30

40

45 выход первого блока 4 сравнения температуры, один из входов которого соединен с датчиком 5, измеряющим температуру нагрева заготовки 18 в нагревателе 1, а другой— с выходом запоминающего сумматора 6.

Один из входов последнего связан с задатчиком 7 температуры, другой через блок 8 коэффициентов рассеяния температуры соединен с выходом второго блока 9 сравнения температуры. Блок 10 коэффициентов рассеяния усилий чеоез вычислительный блок !1 связан с выходом блока 12 сравнения усилий.

При этом один из входов второго блока 9 сравнения температуры соединен с задатчиком 7 температуры, а другой — с датчиком 13 температуры поданной в штамп заготовки )8 а аналогичные входы блока 12 сравнения усилий деформирования связаны соответственно с залатчиком !4 и датчиком 15 усилия леформирования.

Датчик 16 перемещения штампового инструмента, кинематически связанный со штамповочным оборудованием 3, выходами электрически соединен с датчиком 13 температуры поданной в штамп заготовки и датчиком )5 усилия деформирования, а входом — с задатчиком 17 перемещения штампового инструмента.

Устройство работает следующим образом.

Перед нагревом первой заготовки на задатчике 7 температуры устанавливается требуемое значение температуры штамповки, которое запоминается сумматором 6 и передается на вход первого блока 4 сравнения температур. На залатчике 17 перемещения устанавливается заданная величина перемегцения h, инструмента штамповочного оборудования 3, на задатчике 14 чсилия— заданное значение усилия деформирования

F, на инструменте при заданной величине деформации заготовки, а на блоках 8 и 10 коэффициентов рассеяния соответственно температуры и усилий устанавливаются значения К и К,, которые должны удовлетворять условиям

0(К, (1; 0(К, <1; К. +К, (1.

Конкретные значения коэффициентов

К и К определяются в зависимости от соотношения характеристик законов распределения погрешностей измерения температуры и усилия при штамповке деталей, а значения

h, и F, находятся r!o результатам предварительных экспериментов.

Кроме того, датчик 15 усилия деформирования настраивается таким образом, чтобы измерение усилий осугцествлялось при начальных фазах перемещения деформирующего инструмента с целью исключения влияния на результаты измерения усилий трения металла заготовки оо инструмент и колебаний объема заготовки, которое сугцественно на конечной стадии формоизменения.

При нагреве первой заготовки сигналы с блоков 9 и 12 сравнения не выдаются, поэтому при появлении на втором вхоl блока 4 сравнения, который связан с выходом датчика 5 температуры заготовки в нагревателе, сигнала, соответствующего температуре заготовки Т„, с выхода блока 4 на систему 2 управления выдается сигнал, по которому прекращается нагрев заготовки 18 нагревателем l. После этого заготовка 18 перемегцается в рабочую зону штампа и начинается процесс штамповки.

При перемещении деформирующего инструмента на величину h, с датчика 16 перемещения, связанного с задатчиком 17 перемешения, выдается команда на датчик 13 температуры и датчик 15 усилия для проведения измерений.

Измеренное значение температуры поданной в штамп заготовки с выхода датчика 13 поступает на вход блока 9 сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком 7 температуры. С выхода блока 9 сигнал

ХТ„, пропорциональный отклонению температуры заготовки в штампе от T„, через блок 8 коэффициентов рассеяния температуры К поступет на вход запоминающего сумMатора 6.

Измеренное значение деформируюшего усилия на инструменте с выхода датчика 15 усилия поступает на вход блока 12 сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком !4 усилий, при этом с выхода блока 12 сигна. %F, пропорциональный отклонению усилия деформирования от заданного значения, поступает на вход вычислительного блока !1, на выходе которого формируется сигнал AT,, пропорциональный отклонению температуры поданной в штамп заготовки от заданного значения Т„, и через блок 10 коэффициентов рассеяния усилий К, передается на вход запоминающего сумматора 6.

Таким образом, на выходе послелнего формируется сигнал, соответствующий температуре нагрева вто!юй заготовки:

7„ T„— К .ЗТ вЂ” К. T

При нагревании второй заготовки выключение нагревающего устройства происходит, когда на выходе датчика 5 температуры заготовки в нагревателе появляется сигнал, соответствующий температуре Т, - .

При штамповке второй заготовки датчики 13 и !5 измеряют новые значения F и 7, на выходы блока 6 поступают сигналы коррекции К„ЛТ " и К„ЛТ, ", и на выходе блока 6 будет новое значение и т. л.

B результате начиная с некоторого номера заготовки л уравнение имеет вид

T, " =T„— К.5T!" — К ХT„ где 1Т,„и ATF — текушие средние значения корректирующих сигналов.

Такой контроль и регулирование позволяют скомпенсировать систематические, мед1480946

Формула изобретения!

<..Оетcttt,i< i ><>t>

Р< (ик «>р I> 11< тр;><и ГС1ред И. H<рее Корр«ктор. -), 1оил<> <,:

»И>к;<и " » "!i Тири л 573 11 > (ии,!<<><

HIl1!1не> и< ии< > о л и>и«. и !!<> и < >Йре>еи;i>i>;i ><»ð>, ии.;.;> 1 К!1 <

I I 1<>1, i!<>< ки;> Ж (З> I ;>< « ° и !.; I

I1I>» «; « .. » < и!« < i i><>:i,\ли» >,<>и<пи,,>! ,л><» » (, \ . I !;,i; и><». ленно меняющиеся составляющие погрешностей измерения температуры нагпева заготовок и погрешностей, связанных с управлением режимом. Дополнительно устройство контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед штамповкой повышает стойкость деформирующего инструмента и обеспечивает возможность его широкого использования в гибких переналаживаемых штамповочных модулях.

Устройство для контроля и регулирования температуры нагрева заготовок перед штамповкой, содержащее датчик температуры заготовки в нагревателе, задатчик температуры, блок сравнения температ р, один из входов которого соединен с датчиком температуры заготовки в нагревателе, а выход — с системой управления исполнительными устройствами, а также датчик температуры поданной в штамп заготовки, отлича(ощееся тем, что, с целью повышения качества отштампованных изд лий за счет повышения точности контроля и регулирования температуры. ()ПО с-:,,()кл ):.:.: ° р :". блоком сравнения тем:!с!7(>, ур. 6.1 к" и фициентов рассеян;<я г< и пср: ком и задатчиком K.си,!HH блоков Cp3BHPHH() > < И I HI>, (), ii «. и к«: циентов рассеяния усилий, вь>(и ... блоком, датчиком и залыгчикох> ) .",це ния штампового HflcTj)>,. . е1>Td, ы„., и;<:; «

ЕЦИМ CVM,",ldT0()0:>I, !IPH ЭТ<>М ВЬ1,О; >1<7. . него соединен с другим вхо,(ом:(с!)н<)гч сравнения температуры. первый пхо-, ДатЧИКОМ тЕМПЕРВТУРЫ, ВТОРОЙ HX().. <(ЕРе-. блок коэффицие тов рассеяния ге I-i Hã,pbI - — c Выходом Второго б 1(>l(;1 c!7авн(пи!1 температур, входьl когорог(свя <ан!1 с зы,(!1!— чиком температv рь: !l дат!1)е!)((т рь> поданной в !Итамп за< Отовки, а тр<. ТН1 В. О через блок коэффиц !ен >Ов рыхл.пия ус(> н(1 и Вычис,>ительный блок — с Выходом Олок:

С Р а (i Н С Н И и V C И. 1 И Й, В Х О:(Ы h О 1 О "О! О (. В и .! < l: I >! с дат !иком и за (атч и ком х i i, и я g((!!" >1> .!!рования, а датчик перемеlll(>ния ииструме>1;» э зектри чески сВяза ll за Тат1!>О()iII!1 я и датчико 1 температуры по,((>!1,(О(1 В IIIT;;м:, заготовки.