带磁致弹性位移传感器的欠压量检测办法

  

  大型模锻水压机是机械制造工业中的一种重要机械设备，用于铸造高强度铝合金锻件或带孔的杂乱锻件。完结对模锻件欠压量精确检测和有用操控对大型高强度铝合金构件的加工精度显得至关重要。本发明选用MTS位移传感器在线检测模锻件欠压量。经过很多试验数据剖析水压机压力对锻件形变程度的影响，进步锻件尺度的加工精度和内部织构质量。本发明最重要的包括以下内容：

  选用磁致弹性位移传感器完结模锻件欠压量的在线检测。磁致弹性位移传感器精度高达±5um，可靠性好，使用两个相交磁场发生一个应变脉冲，发生超声波信号，经过查验测验该信号传达所需的时刻，换算出活动磁环移动的间隔。位移传感器测头安装在模锻水压机限程套上，其活动磁环经过衔接设备安装在活动横梁上，并经过波导管与传感器测头相连。当模锻件加压时，活动横梁向下移动，活动磁环与波导管构成的相交磁场发生的应变脉冲信号回来位移传感器测头，检测出活动磁环移动的间隔，核算出模锻件的欠压量。经过很多试验数据剖析，得到模具及其支承座所受压力与应变量联系，树立压力--应变量的非线性曲线，得到模锻件欠压量补偿值，批改MTS位移传感器的检丈量

  经过上述在线检测的新办法，处理了大型模锻水压机欠压量无法在线检测的难题，为优化大型模锻水压机模锻件欠压量自动操控系统奠定了根底，关于削减模锻件的欠压量，进步模锻件的质量，具有极端严重效果。

  [施行方法]欠压量的检测原理图如图1所示，水平移动作业台8将模具支承座7送入，位移传感器测头2固定于水压机立柱的限程套1上，位移传感器的活动磁环3经过衔接设备9与活动横梁5相连，并经过波导管4与传感器测头2相连。当模锻水压机模锻加工时，活动横梁5沿水压机立柱6向下运动，开端是空程，当上模具和下模具触摸时，进入作业行程，给活动横梁5加压，使模锻件变形，取得模具成型的锻件，完结作业行程。尔后活动横梁5进入返程，沿水压机立柱6向上运动，最终中止，可停靠在操作空间中恣意方位。作业行程内活动磁环3跟从活动横梁5向下移动必定间隔，活动磁环3与波导管4构成的相交磁场发生的应变脉冲信号回来磁致弹性位移传感器测头2，检测出活动磁环3在作业行程内移动的精确间隔，将此间隔与模锻件加工设定的间隔比较核算得到模锻件的欠压量。

  传感器衔接设备如图2、3所示，MTS磁致弹性位移传感器测头2固定于水压机立柱的限程套1上，活动磁环3经过衔接设备与活动横梁5部分相连。衔接设备由压板支座10、上下两对称压板11、上下两对称钢球12、滑块13和衔接件14构成，钢球12与上下压板11之间在水平方向上除摩擦力之外无其它力的传递，使得活动横梁5水平方向的振荡无法传递到滑块13上，从而使传感器免受活动横梁5水平振荡的影响，且防止活动横梁5歪斜可能会发生的对滑块13和导轨15的损坏;导轨15及滑块13使得固定在滑块13上的传感器磁环3在笔直方向上的运动平稳，确保传感器磁环3在水平方向上无摇摆;滑块13中的绷簧16使钢球12在磨损后仍坚持上下压板11、钢球12和滑块13 之间无空隙，确保运动传递的精确性。

  经过很多的试验数据剖析，得到模具及其支承座受压力与应变量的典型联系曲线所示，呈近似非线性联系，当压力20 MPa时，基本上没有应变;当压力超越20MPa时，模具及其支承座应变量与压力近似线mm;压力为50Mpa时，应变量为45mm。最终取得模具及其支承座应变量随压力改变的拟合公式如式(1)所示：

  式中，X为模具及其支承座应变量，P为模段水压机在作业行程中所施加的压力，Ao与Bo为经过标定拟合曲线所得的系数。

  依据上述标定曲线和拟合公式，检测水压机作业行程中加压的压力值，核算出应变量来补偿MTS位移传感器的检测值，得到模锻件精确的欠压量。

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