專利名稱：數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一種數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機，是指可以完成金屬板材彎曲性能試驗的試驗 裝置屬于板材成形性試驗機技術領域。
背景技術：
彎曲試驗是評價板材彎曲成形性能最常用的方法，由于飛機和汽車上的很多零件都是通 過沖壓彎曲而成形，因此如何正確評價板材的彎曲性能具有重要的現(xiàn)實意義，為此世界各國 或各個大公司都制定了相應的彎曲試驗標準，我國也不例外。然而目前國內(nèi)按照國標做彎曲 試驗時通常在單拉試驗機或者普通液壓機上進行，所用模具也比較簡單，因此存在操作繁瑣， 精度低等缺點，主要體現(xiàn)在1)彎曲凹模的開度需要人工調(diào)節(jié)，效率低；2)凸模下壓的行 程無法精確控制，導致彎曲角精度無法保證；3)無法獲得凸模載荷和行程曲線；4)試驗結 束后試件不易取下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前彎曲試驗過程中的不足，提供一種由計算機控制的數(shù)控板材 彎曲成形性能試驗機，實現(xiàn)彎曲試驗過程的自動進行，最大限度的提高彎曲試驗效率和彎曲 試驗的精度，并可以獲得凸模載荷和行程的數(shù)據(jù)曲線。 本發(fā)明一種彎曲性能試驗機，其具體包括
(1)液壓機架部分，液壓機架采用三梁四柱式結構，主油缸固定于上橫梁上方，主油 缸活塞桿下端有接口，用于安裝力傳感器和上模座，中橫梁上面有T形槽，用來安裝模具。
(2) 液壓站，由液壓泵、換向閥、比例閥組成，液壓泵通過液壓管分別與比例閥、換向 閥及主油缸相連，為系統(tǒng)提供動力。
(3) 模具，包括彎曲凸模、彎曲凹模、模座、絲杠、導軌。其中，絲杠從中部分為兩段
不同旋向的螺紋，步進電機通過驅動絲杠轉動，使安裝在絲杠上的彎曲凹模產(chǎn)生對向開合運 動。
(3)檢測控制系統(tǒng)，由控制箱、工控機、顯示器、力傳感器、位移傳感器、步進電機等 組成。力傳感器安裝在主油缸活塞下部，位移傳感器安裝于上橫梁下方，步進電機安裝在模 座上并與絲杠連接。工控機通過數(shù)據(jù)線與控制箱連接，對整個試驗機的運行進行實時檢測和 控制，顯示器用來顯示當前工控機運行狀態(tài)和參數(shù)。其中，控制箱包括數(shù)據(jù)采集卡、控制卡、PLC (可編程控制器)等，其中數(shù)據(jù)采集卡通過數(shù)據(jù)線分別與位移傳感器、力傳感器及工控 機連接，控制卡通過數(shù)據(jù)線分別與工控機、PLC、步進電機、比例閥連接，PLC還進一步與 換向闊連接。力傳感器和位移傳感器采集的信號通過控制箱傳送給工控機，同時控制箱接收 工控機發(fā)來的指令來控制液壓站、主油缸以及步進電機的運轉。主油缸活塞的速度由工控機 通過控制卡和比例閥來控制，所有的信號傳輸均通過數(shù)據(jù)線進行。
本發(fā)明一種彎曲試驗機，其優(yōu)點及功效在于能夠方便的實現(xiàn)彎曲試驗的自動進行，為
板料成形加工提供完備的試驗數(shù)據(jù)。


圖l是本發(fā)明的數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機結構圖。
圖2是彎曲凹模部分的俯視圖。
圖3檢測控制系統(tǒng)的硬件組成與結構示意圖
圖4控制軟件流程圖
圖中具體標號如下
l.主油缸2.主油缸活塞桿3.位移傳感器4.彎曲凸模5.試件6.絲杠7.模座8.導軌 9.下橫梁IO.上橫梁ll.力傳感器12.上模座13.立柱14.彎曲凹模15.步進電機16.中 橫梁17.液壓站18.比例閥19.液壓泵20.換向閥21.控制箱22.數(shù)據(jù)采集卡23.控 制卡24. PLC 25.工控機26.顯示器
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1中，液壓機架由上橫梁10、中橫梁16、下橫梁9以及四個立柱13組成，主油缸1 固定于上橫梁10上方，主油缸活塞桿2下端有接口，用于安裝力傳感器11和上模座12，上 模座12下端用來安裝彎曲凸模4，中橫梁16上面有T形槽，用來安裝模具。
圖1中液壓站17由液壓泵19、換向閥20、比例閥18組成，液壓泵19通過液壓管分別 與比例閥18、換向閥20與主油缸1相連，控制主油缸l的上下運動，為系統(tǒng)提供動力。
圖1和圖2中模具，包括彎曲凸模4、彎曲凹模14、模座7、絲杠6、導軌8、步進電機 15。彎曲凹模14、絲杠6、導軌8、步進電機15均安裝于模座7上，絲杠6與彎曲凹模14 為螺紋配合，彎曲凹模14開合運動由絲杠轉動來驅動，導軌8與彎曲凹模14為平面接觸， 作用是保證彎曲凹模14運動的直線度，絲杠6從中部分為兩段不同旋向的螺紋，步進電機 15通過驅動絲杠6轉動，使安裝在絲杠6和導軌8上的彎曲凹模14的兩部分產(chǎn)生對向直線 開合運動。
4圖1中的檢測控制系統(tǒng)，由控制軟件(流程圖見圖4)、控制箱21、工控機25、顯示器 26、力傳感器ll、位移傳感器3、步進電機15等組成。力傳感器11安裝在主油缸活塞2下 部，直接測量活塞桿上安裝的彎曲凸模4承受的載荷大小，位移傳感器3安裝于上橫梁10下 方，步進電機15安裝在彎曲模座7上并與絲杠6連接。工控機25通過數(shù)據(jù)線與控制箱21連 接，對整個試驗機的運行進行實時檢測和控制，顯示器26用來顯示當前工控機運行狀態(tài)和參 數(shù)；控制箱21 (見圖3)包括數(shù)據(jù)采集卡22、控制卡23、 PLC (可編程控制器)24等，其中 數(shù)據(jù)采集卡22通過數(shù)據(jù)線分別與位移傳感器3、力傳感器11及工控機25連接，控制卡23 通過數(shù)據(jù)線分別與工控機25、 PLC24、步進電機15、比例閥18連接，PLC24還進一步與換 向閥20連接。力傳感器11和位移傳感器3采集的信號通過控制箱21傳送給工控機25，同 時控制箱21接收工控機25發(fā)來的指令來控制液壓站17、主油缸1以及步進電機15的運轉。 主油缸活塞2的速度由工控機25通過控制卡23和比例閥18來控制，所有的信號傳輸均通過 數(shù)據(jù)線進行，具體的連接線路見圖3。
板材彎曲成形性能試驗主要有以下幾個動作.-
*運行控制軟件，設置板材厚度、彎曲半徑等參數(shù)，點擊確定；
*工控機發(fā)送指令，控制步進電機驅動絲杠自動調(diào)節(jié)凹模開口度；
*將試件放置在凹模上；
*設置彎曲角度、凸模速度等參數(shù)，開始試驗； *主油缸活塞下行，凸模工作；
爭試件彎曲變形成功或破裂，實驗結束，主油缸活塞帶動凸模上行； 步進電機驅動絲杠使凹模開口變大； 取下試件，試驗結束；
上述動作都是通過控制液壓閥和步進電機來完成。
權利要求
1、一種數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機，該試驗機具體包括液壓機架部分，液壓機架采用三梁四柱式結構，主油缸固定于上橫梁上方，主油缸活塞桿下端有接口，用于安裝力傳感器和上模座，中橫梁上面有T形槽，用來安裝模具；液壓站，由液壓泵、換向閥、比例閥組成，液壓泵通過液壓管分別與比例閥、換向閥及主油缸相連，為系統(tǒng)提供動力；模具部分，包括彎曲凸模、彎曲凹模、模座、絲杠、導軌；其中，絲杠從中部分為兩段不同旋向的螺紋；其特征在于該試驗機進一步包括檢測控制系統(tǒng)，由控制箱、工控機、顯示器、力傳感器、位移傳感器、步進電機組成，力傳感器安裝在主油缸活塞下部，位移傳感器安裝于上橫梁下方，步進電機安裝在模座上并與絲杠連接，工控機通過數(shù)據(jù)線與控制箱連接，對整個試驗機的運行進行實時檢測和控制，顯示器用來顯示當前工控機運行狀態(tài)和參數(shù)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機，其特征在于所述的控制箱包 括數(shù)據(jù)采集卡、控制卡、PLC,其中數(shù)據(jù)采集卡通過數(shù)據(jù)線分別與位移傳感器、力傳感器及 工控機連接，控制卡通過數(shù)據(jù)線分別與工控機、PLC、步進電機、比例閥連接，PLC還進一 步與換向閥連接；力傳感器和位移傳感器采集的信號通過控制箱傳送給工控機，同時控制箱 接收工控機發(fā)來的指令來控制液壓站、主油缸以及步進電機的運轉；主油缸活塞的速度由工 控機通過控制卡和比例閥來控制，所有的信號傳輸均通過數(shù)據(jù)線進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控板材彎曲成形性能試驗機，包括液壓機架部分，液壓機架采用三梁四柱式結構，主油缸固定于上橫梁上方，主油缸活塞桿下端安裝力傳感器和上模座，中橫梁上面有T形槽；液壓站，由液壓泵、換向閥、比例閥組成，液壓泵通過液壓管分別與比例閥、換向閥及主油缸相連；模具部分，包括彎曲凸模、彎曲凹模、模座、絲杠、導軌；其中，絲杠從中部分為兩段不同旋向的螺紋；檢測控制系統(tǒng)，由控制箱、工控機、顯示器、力傳感器、位移傳感器、步進電機組成，力傳感器安裝在主油缸活塞下部，位移傳感器安裝于上橫梁下方，步進電機安裝在模座上并與絲杠連接，工控機通過數(shù)據(jù)線與控制箱連接，顯示器用來顯示當前工控機運行狀態(tài)和參數(shù)。
文檔編號G05B19/04GK101509866SQ20091007977
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2009年3月11日
發(fā)明者敏 萬, 刁可山, 吳向東, 周應科, 王文平, 龔佑宏 申請人:北京航空航天大學