[发明专利]热模模锻的数控成形方法

权利要求书

1.一种热模模锻的数控成形方法，其特征在于采用如下步骤：

首先确定螺旋压力机和模具综合刚度的数值，模具包括上模(14)和下模(16)，具体步 骤为：①将吨位仪(15)安装在螺旋压力机的机身(18)上，把上模(14)和下模(16)安 装到螺旋压力机上；②输入电机角速度ωc和螺旋压力机转动惯量J；③把模具闭合、加热到 300℃，滑块上行到起始点，控制电机(4)动作，滑块下行，待检测到电机角速度值等于输 入的电机角速度ωc时，控制部件控制电机(4)匀速，随后实施打击；④根据吨位仪(15) 显示的压力值F，按公式计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C；

其次，将加热到1000℃的坯料放置于螺旋压力机的上模(14)、下模(16)之间，实施热模 模锻的数控成形，具体步骤为：①输入运行数据E_d、F_d，②、控制部件根据公式 计算所需的电机转速ω的值，③进而控制电机(4)动作，当控制器(2)检 测到电机转速值等于所需的电机转速ω时，控制电机(4)以ω转速匀速，滑块(13)下行，实 施打击，使坯料按工件(23)的变形功E_d、工件(23)的变形抗力F_d成形后，得到工件(23)， ④打击结束后，电机(4)反转，滑块(13)回程，达到上止点时，控制部件控制电机(4)减速、 制动器(2)制动，完成一个工作循环；

上述公式中：ωc为电机角速度，推荐取值3π；F_d为工件(23)的变形抗力，E_d为工件 (23)的变形功。

2.如权利要求1所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：螺旋压力机包括电机(4)、 控制部件、传动机构和安装在机身(18)上的工作机构，其中控制部件与电机(4)连接，电机(4) 输出轴通过传动机构连接工作机构，增设了加热机构，包括加热器(21)和温度传感器(22)， 其中加热器(21)安装在模具的外围，温度传感器(22)安装在模具和加热器(21)之间， 温度传感器(22)的输出端和加热器(21)的控制端接控制部件。

3.如权利要求2所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：控制部件包括电机控制 器(1)、制动器(2)、角位移传感器(3)、可编程控制器(19)和触摸屏(20)，其中制动器(2)和 角位移传感器(3)均安装在电机(4)的输出轴上，电机控制器(1)的输出端接电机(4)的输入端， 电机控制器(1)的输入端分别接角位移传感器(3)、可编程控制器(19)和触摸屏(20)的输出端， 可编程控制器(19)的输出端接制动器(2)和加热器(21)的控制端，可编程控制器(19)的输入 端接温度传感器(22)和触摸屏(20)。

4.如权利要求2所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：传动机构是指皮带传动 和齿轮传动，其中皮带传动包括主动带轮(5)、传动带(6)和从动带轮(7)，齿轮传动包括 齿轮轴(8)和从动齿轮(9)，主动带轮(5)固定安装在电机(4)的输出轴上，从动带轮(7) 固定安装在齿轮轴(8)上，从动齿轮(9)固定安装在工作机构上。

5.如权利要求2所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：工作机构包括螺杆(11)、 上螺母(10)、下螺母(12)和滑块(13)，其中螺杆(11)的上端连接传动机构，螺杆(11) 中部通过上螺母(10)连接机身(18)，螺杆(11)下部通过下螺母(12)连接滑块(13)。

6.如权利要求1所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：电机(4)采用开关磁 阻电机或可逆电机。

7.如权利要求3所述的热模模锻的数控成形方法，其特征在于：角位移传感器(3)采用 旋转变压器或霍尔传感器，制动器(2)采用盘式制动器。