一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置和采集方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种强力旋压芯轴震动测试装置，特别涉及一种强力旋压芯轴偏载数据采集装置和采集方法，属于精密塑性成形技术领域。
【背景技术】
[0002]在工件强力旋压成形过程中，旋压芯轴承受较大的径向作用力和扭矩，对于大型旋压工件的旋压成形，需要较大的旋压芯轴，旋压模具工装在旋压设备上的安装定位精度会对成形过程芯轴、旋轮和坯料之间的相互作用力产生明显的影响。各旋轮径向作用力若不能相互抵消，则芯轴会受到偏载力作用，导致芯轴偏心跳动。芯轴偏心跳动对旋压工件成形的精度、设备精度和稳定性都会产生较大影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决无法采集旋压工件在旋压过程芯轴偏载数据的问题，提出一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置和方法。
[0004]本发明所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置包括数据采集装置、数据采集装置固定结构、尾座、数据集成器、数据处理设备和多个数据传输线；
[0005]数据采集装置固定结构的一端固定在尾座上，数据采集装置固定结构的另一端固定在数据采集装置上；
[0006]数据采集装置用于采集旋压芯轴偏离旋压芯轴中心线的距离数据；
[0007]数据采集装置的采集数据输出端通过数据传输线与数据集成器的一个采集数据输入端相连；
[0008]数据集成器的一个处理数据输出端通过数据传输线与数据处理设备的一个处理数据输入端相连。
[0009]所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置的采集方法，该方法包括以下步骤:
[0010]步骤一、给数据采集装置、数据集成器和数据处理设备上电；
[0011]步骤二、设定数据采集装置的数据采集频率，设定旋压芯轴的转速，设定旋轮的进给比；
[0012]步骤三、启动旋压设备进行旋压成形；
[0013]步骤四、数据采集装置获得强力旋压过程中旋压芯轴偏离旋压芯轴中心线的数据，旋压芯轴偏离旋压芯轴中心线的数据经过数据集成器传递给数据处理设备；
[0014]步骤五、处理设备绘制出旋压芯轴偏离旋压中心线的数据偏载曲线。
[0015]本发明的有益效果是利用数据采集装置、数据集成器和数据处理设备对强力旋压过程中旋压芯轴偏载的数据进行实时采集，为修改成形参数提供指导，能够有效降低旋转芯轴的损伤，提高成形工艺的稳定性，实现强力旋压成形参数的量化修改，满足了强力成形目标工件所需的精度。
【附图说明】
[0016]图1【具体实施方式】一所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置结构示意图；
[0017]图2【具体实施方式】六中旋压芯轴偏离旋压芯轴中心线的数据偏载曲线。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:结合图1说明本是实施方式，本实施方式所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，该装置包括数据采集装置6、数据采集装置固定结构7、尾座8、数据集成器9、数据处理设备10和多个数据传输线11;
[0019]数据采集装置固定结构7的一端固定在尾座8上，数据采集装置固定结构7的另一端固定在数据采集装置6上；
[0020]数据采集装置6用于采集旋压芯轴2偏离旋压芯轴中心线12的距离数据；
[0021]数据采集装置6的采集数据输出端通过数据传输线11与数据集成器9的一个采集数据输入端相连；
[0022]数据集成器9的一个处理数据输出端通过数据传输线11与数据处理设备10的一个处理数据输入端相连。
[0023]本实施方式的管材还料4选择直径为Φ 100mm、长度为800mm、壁厚10mm的20#碳钢进行强力旋压成形。
[0024]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置进一步限定，在本实施方式中，数据采集装置固定结构7能够沿旋压芯轴2的轴向移动，并且数据采集装置固定结构7能够绕旋压芯轴2转动，方便旋压成形过程中旋压设备的安装和管材坯料的取出。
[0025]数据采集装置固定结构7与旋压芯轴2保持一定距离，避免数据采集装置固定结构7影响旋压芯轴2转动。
[0026]【具体实施方式】三:本实施方式是对【具体实施方式】一或二所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置进一步限定，在本实施方式中，尾座8由两个不同直径的圆柱体组成，两个不同直径的圆柱体轴心在一条直线上。数据采集装置固定结构7的一端固定在尾座8的直径较大的圆柱体侧面，方便对数据采集装置6所处位置的进行控制。
[0027]【具体实施方式】四:本实施方式是对【具体实施方式】三所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置进一步限定，在本实施方式中，数据采集装置6包括触头活动杆和数据采集装置本体，触头活动杆的一端连接在数据采集装置本体上，触头活动杆的另一端与旋压芯轴2接触，并且触头活动杆的另一端与旋压芯轴2的圆柱面保持垂直，以便准确地测量出旋压芯轴2偏离旋压芯轴中心线的距离。
[0028]所述触头活动杆的另一端与旋压芯轴2接触的触点距旋压芯轴2端部20mm。
[0029]【具体实施方式】五:本实施方式是对【具体实施方式】四所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置进一步限定，在本实施方式中，该装置还包括另一个数据采集装置6，另一个数据采集装置6的采集数据输出端通过数据传输线11与数据集成器9的另一个采集数据输入端相连;数据集成器9的另一个处理数据输出端通过数据传输线11与数据处理设备10的另一个处理数据输入端相连，两个数据采集装置6的触头活动杆垂直。
[0030]增加数据采集装置6能够更准确的对旋压芯轴2偏离旋压芯轴中心线12的数据进行米集。
[0031]【具体实施方式】六:结合图2说明本实施方式，本实施方式是基于【具体实施方式】四所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置的采集方法，该方法包括以下步骤:
[0032]步骤一、给数据采集装置6、数据集成器9和数据处理设备10上电；
[0033]步骤二、设定数据采集装置6的采样频率，设定旋压芯轴2的转速，设定旋轮5的进给比；
[0034]步骤三、启动旋压设备进行旋压成形；
[0035]步骤四、数据采集装置6获得强力旋压过程中旋压芯轴2偏离旋压芯轴中心线12的距离数据，并将该数据经过数据集成器9发送给数据处理设备10;
[0036]步骤五、处理设备10绘制出旋压芯轴2偏离旋压中心线12的数据偏载曲线;旋压芯轴2偏离中心线的数据偏载曲线如图2所示。
[0037]旋压芯轴2偏离旋压中心线12的数据偏载曲线为修改成形参数提供指导。
[0038]【具体实施方式】七:本实施方式是【具体实施方式】六所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置的采集方法进一步限定，在本实施方式中，所述步骤二中数据采集装置6的采样频率为4Hz?12Hz;旋压芯轴2的转速为15?150转/分钟，旋轮5的进给比为lmm/s。
[0039]本实施方式选取的数据采集装置6的数据采集频率为6次/秒，旋压芯轴2的转速为20转/分钟。选取相对较小的数据采集频率和较小的旋压芯轴2转速有利于提高旋压芯轴2偏离中心线的数据偏载曲线的绘制精度，进而满足了强力成形目标工件所需的精度。
【主权项】
1.一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，其特征在于，该装置包括数据采集装置(6)、数据采集装置固定结构(7)、尾座(8)、数据集成器(9)、数据处理设备(10)和多个数据传输线(11); 数据采集装置固定结构(7)的一端固定在尾座(8)上，数据采集装置固定结构(7)的另一端固定在数据采集装置(6)上； 数据采集装置(6)用于采集旋压芯轴(2)偏离旋压芯轴中心线(12)的距离数据； 数据采集装置(6)的采集数据输出端通过数据传输线(11)与数据集成器(9)的一个采集数据输入端相连； 数据集成器(9)的一个处理数据输出端通过数据传输线(11)与数据处理设备(10)的一个处理数据输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，其特征在于，数据采集装置固定结构(7)能够沿旋压芯轴(2)的轴向移动，并且数据采集装置固定结构(7)能够绕旋压芯轴(2)转动。3.根据权利要求1或2所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，其特征在于，尾座(8)由两个不同直径的圆柱体组成，两个不同直径的圆柱体轴心在一条直线上。4.根据权利要求3所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，其特征在于，数据采集装置(6)包括触头活动杆和数据采集装置本体，触头活动杆的一端连接在数据采集装置本体上，触头活动杆的另一端与旋压芯轴(2)接触，并且触头活动杆的另一端与旋压芯轴(2)的圆柱面保持垂直。5.根据权利要求4所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置，其特征在于，该装置还包括另一个数据采集装置(6)，另一个数据采集装置(6)的采集数据输出端通过数据传输线(11)与数据集成器(9)的另一个采集数据输入端相连;数据集成器(9)的另一个处理数据输出端通过数据传输线(11)与数据处理设备(10)的另一个处理数据输入端相连，两个数据采集装置(6)的触头活动杆垂直。6.根据权利要求4所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置的采集方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、给数据采集装置(6)、数据集成器(9)和数据处理设备(10)上电； 步骤二、设定数据采集装置(6)的采样频率，设定旋压芯轴(2)的转速，设定旋轮(5)的进给比； 步骤三、启动旋压设备进行旋压成形； 步骤四、数据采集装置(6)获得强力旋压过程中旋压芯轴(2)偏离旋压芯轴中心线(12)的距离数据，并将该数据经过数据集成器(9)发送给数据处理设备(10); 步骤五、处理设备(10)绘制出旋压芯轴(2)偏离旋压中心线(12)的数据偏载曲线。7.根据权利要求6所述的一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置的采集方法，其特征在于，所述步骤二中数据采集装置(6)的数据采集频率为4Hz?12Hz;旋压芯轴(2)的转速为15?150转/分钟;旋轮(5)的进给比为lmm/s0
【专利摘要】一种强力旋压过程芯轴偏载数据采集装置和采集方法，涉及一种强力旋压芯轴震动测试系统装置，特别涉及一种强力旋压芯轴偏载数据采集装置和采集方法，属于精密塑性成形技术领域。目的是为了解决无法采集旋压工件在旋压过程芯轴偏载数据的问题。本发明的数据采集装置固定结构的一端固定在尾座上，另一端固定在数据采集装置上；数据采集装置用于采集旋压芯轴偏离旋压芯轴中心线的距离数据；数据采集装置通过数据传输线与数据集成器相连；数据集成器通过数据传输线与数据处理设备相连。本发明的有益效果是实时采集偏载数据，实现强力旋压参数的精确控制；适用于强力旋转芯轴震动测试系统。
【IPC分类】B21D22/16, B21C51/00
【公开号】CN105478530
【申请号】CN201510828073
【发明人】徐文臣, 赵小凯, 马浩, 单德彬, 陈宇, 杨川
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日