[发明专利]弯管冷挤压加工质量在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电产品加工质量在线控制方法，尤其是一种用于对弯管冷挤压加工质量进行在线监测的方法，具体地说是一种弯管冷挤压加工质量在线监测方法。 

背景技术

目前，弯管加工技术广泛应用于石油化工、汽车、航空航天、船舶制造业等多个领域。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，对弯管产品的质量、安全性能的要求越来越高。 

目前，在弯管的冷挤压成型中多采用固定的冲头力作用在钢管上，这使得弯管的整个加工过程都承受着相同的压力，但网管的成型过程中由于变形程度和进度的不同，所受到的阻力有较大的差别，从而影响网管壁厚的均匀程度和表面完整性。 

冷挤压作为无切削的机械制造工艺，具有高精、高效、优质低耗的成形特点，近年来，各工业先进国家对冷挤压的发展都极为重视，冷挤压技术产品在塑性成形领域所占比重已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。 

因此，冷挤压管子的弯曲成形在线控制成为制造中的一个举足轻重的问题。设计适用于弯管冷挤压成形过程中的在线控制系统，可以提高产品质量、降低成本、提高生产率、创造更好的社会效益。

作为整个监控系统的第一步是首先要对冷挤压加工出的产品质量进行在线分析，及时作出是否合格的判定，可减少后续繁杂的人工检验工序，提高生产效率。在此基础上可为下一步进行在线挤压力调整控制提供依据，实现冷挤压弯管的在线监控，减少废品率，提高合格率和优先品率提供依据。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的弯管冷挤压过程中由于不能进行实时监测并将实时监测的数据反馈到控制系统以改变冷挤压力的大小，致使弯管冷挤压质量必须等待加工完成后才能进行检测，无法在加工过程中对最终产品质量进行检测的问题，发明一种可在冷挤压过程中对弯管成型质量进行实时监测，并根据监测结果与标准数据的偏差实时调整挤压力以保证弯管成型质量的弯管冷挤压加工质量在线监测方法。 

本发明的技术方案是： 一种弯管冷挤压加工质量在线监测方法，其特征是它包括以下步骤: 

首先，在加工装置上安装用于采集图像信号的CCD传感器和用于测量弯管壁厚信号的超声波测试仪，对加工过程中弯管表面的图像信号和壁厚信号进行测量； 

其次，将采集的信号发送到计算机进行以下处理： 

将采集的图像信号中的表面灰度值x和截面最大壁厚差值Δy采用最小二乘曲线拟合算法进行参数拟合；分别取表面灰度值x和截面最大壁厚差值Δy的两组数据进行二次曲线拟合，得到二次曲线方程分别为: 

S_(x)=a₂x²+a₁x+a₀

S_(Δy)=a′₂x²+a′₁x+a′₀

其中，截面最大壁厚差值Δy＝maxy-miny，maxy和miny分别为弯管任一截面的最大壁晨值和最小壁厚值； 

令：M_i＝S_(x)-(a₂x²+a₁x+a₀) 

最小二乘法拟合直线的拟合原则是使 为最小值，也就是说 对a₀、a₁、a₂的一阶偏导数等于0，从而求出a₀、a₁、a₂的表达式； 

即：