Система управления к устройству объемной штамповки

(56) Авторское9 215741, кл. ступающе ров заго ройством ковывает из блотовок в сравнения парамет ок управления усти, заготовка отбра метры, вьппедшие за корректируются. информация о знаюл. 9 46 Э,Бауман Ю.А.Боча ак я, а па допустимые пред В противном слу е 88.8)свидетельство ССС21 3 7/46, 1984ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытьиспользовано для управления процессом объемной штамповки на кузнечноштамповочном оборудовании. Цель изобретения - повьппение качества, точности получаемых деталей и увеличениестойкости инструмента. При поступлении команд из блока задания исходныхданных в блок управления устройствомрезки и блок управления температуройнагрева начинается цикл штамповки.Информация о фактических значенияхобъема и температуры заготовки изблока вычисления объема заготовок иблока вычисления температуры заготовок передается в блок сравнения параметров заготовок, где сравнивается сзаданными значениями этих величинЕсли значения указанных контролируемых параметров выйдут за еделы допустимых величин, то по к анде, почениях температуры и объема заготовки поступает с блок вычисления циклаштамповки. Из последнего подаются команды в блок управления подачей заготовки и в блок управления распределительным устройством. После переносазаготовки на позицию штамповки изблока управления распределительнымустройством в исполнительньп блок новступает команда на переключение элементов распрелительного устройства.Привод кузнечной машины соединяется систочником энергоносителя, и осуществляется рабочий ход. Система управле -ния позволяет уточнять энергию ударакузнечной машины с учетом колебаний ме -ханических свойств материала и параметров энергоносителя, Для этогоона снабжена датчиком контроля скорости, датчиком контроля высоты заготовок и совокупностью функциональных блоков: вычисления параметровмашины, сравнения энергии ударов,вычисления высоты заготовок, сравнения высоты заготовок. При этом исключается возможность попадания вполость штампа холодной, перегретойили немерной заготовки. 1 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для управления процессом объемной штамповки на кузнечно-штамповочном оборудовании, например на5 штамповочных молотах.Цель изобретения - повышение качества, точности получаемых деталей истойкости инструмента. 10Изобретение представлено чертежом.Система управления к устройству для объемной штамповки состоит из блока задания исходных данных 1, выходы которого соединены с соответствующими входами блока управления упором 2, блока управления температурой нагрева заготовок 3 и блока сравнения параметров заготовок 4, При этом другие входы последнего 20 связаны, соответственно, с выходами блока вычисления объема заготовок 5 и блока вычисления температуры заготовок 6, а выходы - с соответствующими входами блока управления устройст вом резки заготовок 2, блока управления устройством нагрева заготовок 3, блока управления устройством отбраковки 7 и блока вычисления цикла штамповки 8. Выходы последнего соеди нены, соответственно, с входами блока управления подачей заготовок 9, блока сравнения высоты заготовок 10, блока. сравнения энергии ударов 11, блока определения энергии ударов 12 и блока управления распределительным устройством 13, а другой вход блока задания цикла штамповки связан с одним из выходов блока вычисления высоты заготовок 14. Другой вход блока сравнения высоты заготовок 10 связан с соответствующим выходом блока вычисления высоты заготовок 15. Выход блока сравнения высоты заготовок 10 подключен к одному из входов блока определения энергии ударов 12, другой вход которого связан с выходом блока сравнения энергии ударов 11, соединенного одним из входов с выходом блока вычисления скорости 16 кузнечной машины. Вход последнего подключен к выходу датчика контроля скорости кузнечной машины 17. Выход блока олределения энергии ударов 12 связан с входом блока управления распределительным устройством 13, соединен 55 ного с одним из входов исполнительного блока 18. При этом другой вход блока управления распредлительным устройством 13 соединен с выходомблока управления подачей заготовок9. Выход исполнительного блока 18связан с входом распределительногоустройства 19, соединенного с приводом кузнечной машины 20.Система управления работает следующим образом,Перед началом цикла все блокисистемы приведены в исходное состояние, В блок задания исходных данных1 введены исходные размеры заготовок,температура их нагрева, механическиесвойства материала заготовок и допустимые отклонения перечисленныхпараметров. В блок вычисления циклаштамповки 8 введены необходимые дляуправления процессом объемной штамповки параметры технологическогоцикла - количество ударов, значениеэнергии по ударам, изменение высотызаготовок по ударам, а также изменение этих параметров в зависимостиот конкретного состояния заготовки -ее температуры и объема, Зависимостьизменения параметров технологического цикла от температуры и объема заготовок может быть определена экспериментально или расчетным путем ивведена в блок вычисления цикла штамповки 8, например, с помощью схемсравнения, когда каждому интервалуизменения параметров заготовки соответствуют определенные коэффициентыуточнения количества ударов, значений энергий по ударам, изменения высоты заготовок по ударам.В блок вычисления цикла штамповки8 введены также граничные условияокончания штамповки в одном ручье ипереноса в следующий ручей и конечная высота заготовки поковки), атакже коэффициенты уточнения .энергииследующего удара, определяемые, каки коэффициенты уточнения параметровцикла штамповки, экспериментальноили расчетным путем,Рабочие органы кузнечной машиныприведены в исходное положение.Цикл штамповки начинается подачейкоманд из блока задания исходных данных 1 в блок управления упором 2 иблок управления температурой нагрева3 на резку заданной заготовки и еенагрев до заданной температуры, Объемотрезанной заготовки определяется вблоке вычисления объема заготовок 5,измерительный орган которого (на3 144блок - схеме не показан) может бытьвыполнен, например, в виде двух соленоидов, в одном ив которых помещена эталонная заготовка, а в другой измеряемая.Температура нагрева заготовки фиксируется в блоке вычисления температуры заготовок 6, измеряющим органом которого (блок не показан) может являться, например, датчик типа ФСК. Информация о Фактических значениях объема и температуры заготовки из блока вычисления объема заготовок 5 и блока вычисления температуры заготовок 6 передается в блок сравнения параметров заготовок 7, где сравнивается с заданными значениями этих величин, поступающими из блока задания исходных данных 1, Если температура заготовки или ее объем, или и то, и другое, выйдут за пределы допустимых значений то из блока сравнения параметров заготовки 4 поступают команды: в блок управления устройством отбраковки 7 - для отбраковки такой заготовки, в блок управления устройством резки заготовок 2 и в блок управления устройством нагрева заготовок 3 - для корректировки параметров заготовки, вышедших за пределы допустимых значений. Если .же температура нагрева заготовки и ее размеры находятся в интервале допустимых значений, то из блока сравнения параметров заготовок 4 информация об их значениях поступает в блок вычисления цикла штамповки 8. В блоке вычисления цикла штамповки 8 с учетом конкретных значений параметров поступающей заготовки, с помощью схем сравнения определяются параметры цикла штамповки (значение требуемой энергии по ударам, высота заготовки после каждого удара, число ударов). Из блока вычисления цикла штамповки 8 подается команда в блок управления подачей заготовок 9 на перенос заготовки в штамп для деформирования (робот - манипулятор на блок - схеме не показан). Одновременно из блока вычисления цикла штамповки 8 в блок управления распределительным устройством 13 передается значение энергии ,первого удара. После переноса заготовки в штамп из блока управления подачей заготовок 9 на соответствующий вход блока управления распределительным4048 Т =шЧ/2 э 50 55 5 10 15 20 25 ЗО 5 40 45 устройством 13 подается сигнал наразрешение рабочего хода. В блокеуправления распределительным устройством 13, по значению энергии удара,поступившему из блока вычисления цикла штамповки 8, определяется необходимая для получения заданной энергииудара последовательность положенийэлементов распределительного устройст -ва 19, например, золотника или клапанов, и время пауз между этими положениями. Для штамповочных молотов, например, различные значения энергииудара можно получить изменением величины времени задержки золотникав верхнем положении, когда верхняяполость рабочего цилиндра соеди-.нена с источником энергоносителя. При этом каждому значению энер.гии удара соответствует определеннаявеличина времени задержки, котораяопределяется в блоке управления распределительным устройством 13. На основании поступивших из блока управления распределительным устройством13 сигналов исполнительный блок 18 осуществляет псреключение элементовраспределительного устройства 19(например, золотника или клапанов)и совершается рабочий ход. Послеосуществления первого рабочего хода,с одного из выходов блока вычисленияскорости кузнечной машины 16, входкоторого связан с датчиком контроляскорости кузнечной машины 17, навход блока сравнения энергии удров11 поступает сигнал о фактическомзначении эффектной энергии кузнечноймашины перед ударом. Задающий органдатчика контроля кинематических параметров кузнечной машины может бытьвыполнен, например, в виде зубчатойрейки, установленной на ударной массе кузнечной машины, Значение эффективной энергии в блоке вычисленияскорости кузнечной машины 16 можетбыть определено по формуле где ш в . ударная масса;Ч - скорость ударной массы, определяемая, например, по числу импульсов, поступающих с зубчатой рейки за контрольные промежутки времени.В результате сравнения фактического значения энергии удара и заданно 1444048го значения, поступающего из блокавычисления цикла штамповки 8, в блоке сравнения энергии ударов 11, опре-деляется коэффициент корректировкиэнергии, который поступает на одиниз входов блока определения энергииударов 12, Аналогично в блоке сравнения высоты заготовок 10 сравниваетсяфактическая высота заготовки, информация а которой поступает с блокавычисления высоты заготовок 14, соединенного с датчиком контроля высотызаготовок 5, с заданной высотой,значение которой поступает с блокавычисления цикла штамповки 8,Датчик контроля высоты заготовок15 может быть выполнен, например,в виде магнитной головки, установленной на станине кузнечной мацгины, вза.имодействующей с задатчиком импульсов, выполненным в ниде набора чередующихся пластин из магнитного и немагнитного материала. Задатчик импульсов устанавливается на рабочеморгане кузнечной машины. С выходаблока сравнения высоты заготовок 10,в результате сравнения действительнОЙ и зядяпнОЙ ВысОт заготОВки наодин из входов блока определенияэнергии ударов 12 поступает значениевторого коэффициента корректировкиэнергии удара. Значение коэфтгэестгтиентов каррективроки энергии удара,.поступающие с блока сравнения энергии ударов 11 и с блока сравнениявысоты заготовок 10 в блок определениь эьергии ударОВ 12, мОГУт Определяться, например, как отношение действительньг значений параметров кзаданньем. На основании коэффициентовкорректировки, в блоке определенияэнергии ударов 12, уточняется значение энергии следующего удара, поступившее из блока вычисления циклаштамповки 8. Уточнение осуществля 0ется следующим образом, Определенныминтервалам изменений коэффициентовкорректировки соответствует опреде"ленный коэффициент уточнения энергииударя, значение которого гередаетсяв блок определения ударов 12 из блока вычисления цикла штамповки 8. Значение энергии следующего удара умножается на коэффициент уточнения энергии удара, определенный, например,при помощи схем сравнения по значениям коэффициентов корректировки.Уточненное значение энергии следую щего удара из блока определения энер.-. гии удара 14 поступает на один из входов блока управления распределительным устройством 13. Далее, как и для предыдущего удара,. определяется последовательность положений элементов распределительного устройства 19 и Бремя пауз между этжги положениями и совершается следующий рабочий хад.Штамповка в каждом ручье штампа осуществляется да заданной в блоке вычисления цикла штамповки 8 Высоты заготовки, для чего вход этого блока связан с одним из выходов блока вычисления Высоты заготовок. После окончания штамповки В одном ручьеИЗ бЛОКа ВЫЧИС 11 ЕЦИЯ ЦИКЛЯ Шт сМПОБКИ8 В бл 01; управления г-,абатам-манипуляторам 9 поступает 1 омаггдя на переЦОС Загатавт.-1 Б СтгЕДУЮЩИЙ РУЧЕЙ ШтаМпа, Сигнал посту 1 ающегйг из блока управления теодачей загатсвак 9 на одиниз входов блока управления распреде.11 егтелььгьшг устройст ом 13,. загтрещаетцацесение следующего ударя да окончания псренаса заготовки, После окац 20 25"1 Я 1 ЦЕЯ гггтстМГЕОБКИ ВО ВСЕХ РУтгЫХХ ШТЯМ-"па из блока Вычисления ци;ла штамповки 8 постУпсгет командуя Б блок УНРЯВлепил Етацачей заготовок 9 цсЯ УДа.тениеОТЕггтам 11 авагггтагг ПОКОВКЕ 1 И ПОДЯЧУ НОВОЙ Формула изобретенич Система управления к устройству объемной штамповки, содержащая датчик контроля скорости блок вычисления скорости, датчик контроля выОты заготовок, блок вьгчисления высатьг заготовок, блок сравнения энергии ударов, блок сравнения высоты заготовок, блок управления распределительным устройством, блок управления подачей заготовок, блок задания исходных данных, блок управления зяГатавки, зна.чения 1 емцеттатуОЫ нягрева и объема которой уже поступили 33в блат Вычисления цикла штамповки 8.Начинается цикл штамповки цля Второй заготовки. Такетье образом можно штам-" повать любуго партию поковок, Для штамповки поковок другой номенклатуры необхотеетмо в блок задачия исходных данных 1 и блок вычислегее 1 я цикла штамповки 8 ввести соответствующие параметры заготовок и цикла пгтампов7 1 ч упором, блок управления температурой нагрева, блок вычисления объема заготовок, блок вычисления температуры заготовок, блок управления устройством отбраковки, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения качества, точности получаемых деталей и стойкости инструмента, она снабжена многоканальным блоком сравнения параметров заготовок, блоком вычисления цикла штамповки, блоком определения энергии ударов, при этом один из входов блока сравнения параметров заготовок сеязан с выходом блока вычисления объема заготовок, другой вход связан с одним из выходов блока задания исходных данных, третий вход связан с выходом блока вычисления температуры заготовок, а один из выходов блока сравнения параметров заготовок соединен с одним из входов блока управления упором, другой выход - с одним из вхо 440488дов блока управления температурой,третий - с входом блока управленияустройством отбраковки, четвертый -с одним из входов блока вычисления 5цикла штамповки, другой вход которого связан с выходом блока вычислениявысоты заготовок, а один из выходовсоединен с входом блока сравненияэнергии ударов, другой выход блокавычисления цикла штамповки связан свходом блока сравнения высоты заготовок, третий - с одним из входовблока управления распределительнымустройством, четвертый - с входомблока управления подачей заготовок,пятый - с одним из входов блока опреде-.ления энергии ударов, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения энергии ударов, третий - с входом блока сравнения высоты заготовок,а выход связан с одним ив входов блока управления распределительным устройством.1444048 Составитель В.Бещековедактор И.Товтин ТехредЛ.Сердюкова Корректор Л.Пилипенк одписно Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектн аказ б 428/12 Т ВНИИП по 13035, раж 5 Госуд делам осква рственного к зобретений и Ж, Раушск ета СССРрытийаб., д, 4/