СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВЫСАДКОЙ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована при изготовлении крепежных изделий методом электровысадки.
Известен автомат для электровысадки (авторское свидетельство №1423242, 1988 г.), содержащий смонтированные на станине траверсу с высадочным пуансоном, соосно установленную с ним матрицу, силовой орган с камерой и мультипликатором, установленный с возможностью взаимодействия с траверсой, и систему управления, включающую предохранительный клапан, подключенный к камере и двухходовой гидрораспределитель подключенный к линии управления предохранительного клапана источника давления. Этот автомат обеспечивает возможность оптимизации и регулирования контактного усилия, приложенного к заготовке в процессе нагрева, чем достигается повышение качества изделий.
Основным недостатком прототипа является отсутствие контроля за температурой заготовки в процессе ее нагрева, что приводит к браку изделий.
Технический результат - повышение качества изделий, снижение убытков от брака. Технический результат достигается тем, что система управления электровысадкой, содержащая трансформатор нагрева, подключенный к матрице, закрепленной на станине, и пуансону, который выполнен с приводом от силового гидроцилиндра, связанного трубопроводами с гидрораспределителями, управляемыми от электрической системы, отличающаяся тем, снабжена компаратором, задатчиком температуры, программным блоком, блоком управления нагревом и датчиком температуры, нацеленным на нагреваемую заготовку и подключенным к одному из входов компаратора, к другому входу которого подключен задатчик температуры, а выход компаратора подключен к входу программного блока, один из выходов которого подключен к входу блока управления нагревом, а другой выход подключен к электрической системе управления гидрораспределителями.
На фиг.1 представлена схема системы управления электровысадкой.
На фиг.2 представлен график нагрева заготовки.
Устройство служит для управления прессом электровысадочным (фиг.1), на станине 1 которого с возможностью перемещения по колоннам 2 установлена траверса 3 с высадочным пуансоном 4. В одной оси с пуансоном установлены на станине неподвижная матрица 5, «плавающая» матрица 6 и выталкиватель 7, закрепленный на штоке гидроцилиндра 8. Силовой орган в виде гидроцилиндра 9 с камерой 10 и мультипликатором 11, установлен на станине 1 с возможностью взаимодействия с траверсой 3 через шток 12. Гидропривод содержит источник давления - насос 13, предохранительный клапан 14 и гидрораспределители 15, 16, 17 и 18. Давление в камере 10 контролируется электро контактным манометром 19.
На прессе установлен трансформатор 20, который является источником тока, с низким напряжением во вторичной цепи, для нагрева заготовок методом сопротивления.
Система управления предусматривает контроль температуры заготовки, который производится с помощью бесконтактного датчика температуры (пирометра) 21, который нацеливается с помощью специального устройства на нагреваемую часть заготовки 22 между матрицей и пуансоном. Датчик 21 подключен к входу компаратора 23, к другому входу которого подключен задатчик температуры 24. Выход компаратора 23 подключен к входу программного блока 25, один выход которого подключен к входу блока управления нагревом 26, а другой выход подключен к электрической системе 27 управления гидрораспределителями.
Устройство работает следующим образом.
Исходная заготовка 22 устанавливается в матрицу 5 и включается подача рабочей жидкости от насоса 13 через гидрораспределитель 17 в полость камеры 10, при этом траверса 3 перемещается и пуансон 4 упирается в заготовку 22.
Перед этим предохранительный клапан 14 настраивается на такое давление, чтобы происходила чеканка торцов заготовки 22, но не было ее осадки (смятия). Затем блок управления нагревом 26 включает силовой трансформатор 20, при этом через заготовку 22 пропускается электрический ток, и тем самым она нагревается.
Одновременно с включением нагрева система управления 27 включает гидрораспределитель 16, который связан трубопроводом с предохранительным клапаном 14. При включении гидрораспределителя 16 рабочая жидкость из управляемой полости клапана 14 поступает через гидрораспределитель 16 на слив, а клапан 14 также открывается на слив, т.е. происходит охолащивание насоса. Однако за счет гидравлического сопротивления на трубопроводах в системе остается небольшое избыточное давление, достаточное для создания усилия прижима пуансона 4 к заготовке 22, для осуществления контакта и создания цепи нагрева заготовки.
В процессе нагрева заготовки 22 сигнал от датчика температуры 21 поступает на компаратор 23 и сравнивается с сигналом от задающего устройства 24. При равенстве этих сигналов компаратор 23 выдает сигнал программному блоку 25, который в соответствии с заложенной в него программой выдает сигнал блоку управления 26 нагревом на переключение режима нагрева или его полное отключение.
Нагрев заготовки состоит из двух этапов (фиг.2), которыми управляет программный блок 25. На первом этапе (ОА), до достижения температуры Т1, производят нагрев с высокой скоростью при максимальном уровне тока. На втором этапе (АВ), управляя уровнем тока, снижают скорость нагрева до момента достижения заданной по технологической карте температуры Т2 в точке «В», при которой подается команда на отключение нагрева и выполнение высадки.
Когда от программного блока 25 поступает в систему 27 сигнал на отключение нагрева, одновременно отключается гидрораспределитель 16 и включается гидрораспределитель 15. При выключении гидрораспределителя 16 перекрывается слив из управляющей полости предохранительного клапана 14, и в системе восстанавливается рабочее давление. При включении гидрораспределителя 15 рабочая жидкость от насоса 13 подается в полость мультипликатора 11, и в камере 10 создается повышенное давление, которое, передаваясь на траверсу 3 и пуансон 4, обеспечивает усилие достаточное для высадки головки болта или винта. В конце высадки пуансон 4 упирается в матрицу 6, которая смыкается с матрицей 5 и давление в камере резко повышается. По команде от электроконтактного манометра 19 отключается гидрораспределитель 15, а гидрораспределитель 17 переключается в другое крайнее положение. При отключении гидрораспределителя 15 полость мультипликатора 11 сообщается со сливом, а при переключении гидрораспределителя 17 рабочая жидкость от насоса 13 поступает в штоковую полость силового цилиндра 9, а камера 10 сообщается со сливом. В результате этого траверса 3 с пуансоном 4 отводится в исходное положение.
Одновременно с отводом траверсы 3 система управления 27 включает гидрораспределитель 18, при этом рабочая жидкость от насоса 13 поступает через гидрораспределитель 18 в поршневую полость гидроцилиндра 8 выталкивателя 7, а из штоковой полости поступает на слив. В результате выталкиватель 7 выбрасывает готовое изделие из матрицы 5. После этого гидрораспределитель 18 отключается, и выталкиватель 7 возвращается в исходное положение.
На этом цикл работы системы управления электровысадкой заканчивается.
Датчик температуры заготовки в предлагаемой системе управления обеспечивает объективный метод контроля качества изделий, исключает перегрев или недогрев заготовки, что необходимо для изделий из сплавов с узким температурным интервалом горячего деформирования. Это особенно важно при изготовлении болтов из жаропрочных сплавов, которые имеют малую пластичность и большое сопротивление деформированию. Практика работы показала реальное повышение качества ответственных болтов из жаропрочных сплавов для газотурбинных двигателей и других изделий.