一种型材冷拔模具变形位的实验装置的制作方法

1.本发明主要涉及实验装置的技术领域，具体为一种型材冷拔模具变形位的实验装置。


背景技术：

2.型材冷拔是将留有加工余量的热轧型材在室温下进行拉拔以生产高精度、高质量型材的方法，为实现对冷拔模具的变形位置、对称性、修整方向与冷拔材料工艺过程变形量的确定，需要用到一种型材冷拔模具变形位的实验装置。
3.根据申请号为cn201910692378.5的专利文献所提供的一种型材冷拔模具变形位的实验装置可知，该产品包括限位机构、夹持机构、承载架和单片机，承载架顶端的四个拐角处皆焊接有支撑柱，承载架顶部的一端安装有控制面板，控制面板的内部安装有单片机，且控制面板的一侧安装有显示屏，支撑柱的顶端安装有基板，且基板顶端的中间位置处安装有伸缩式液压缸，伸缩式液压缸的输出端安装有拉拔杆。该产品便于使用者对装置的零部件进行清理和维护，增强了装置的实用性。
4.上述专利中的产品便于对零部件进行清理和维护，但不便于对型材的形变进行判定，不便于获取型材达标形变时的冷拔工艺参数。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了一种型材冷拔模具变形位的实验装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种型材冷拔模具变形位的实验装置,包括底座板，以及通过多个支撑柱连接底座板上表面的顶板，所述底座板上设有型材放置盒，所述型材放置盒两侧对称设有型材固定部件，所述型材放置盒一端设有型材移动部件、另一端设有形变检测装置，所述顶板顶部设有执行端延伸至顶板底部的型材冷拔装置；
8.所述形变检测装置包括一端连通所述型材放置盒的轨道盒，对称设于所述轨道盒两侧的盛放箱，贯穿盛放箱的多个贯通孔，设于其中一个所述盛放箱内的多个检测模板，设于所述盛放箱远离所述轨道盒一侧的模板推动部件，以及设于所述轨道盒远离所述型材放置盒一端的摄像部件，所述检测模板位于所述贯通孔内；
9.所述型材冷拔装置包括底端贯穿顶板并延伸至顶板下部的升降管，设于所述顶板顶部且用于驱动升降管升降的驱动部件，设于所述升降管底部的型材夹持部件，以及设于所述升降管侧壁且位于所述顶板下部的测距部件。
10.优选的，所述型材固定部件包括连通所述型材放置盒侧壁的定位盒，设于所述型材放置盒内的压板，以及设于所述型材放置盒外壁且用于驱动压板移动的液压缸。在本优选的实施例中，通过型材固定部件便于待实验型材的稳定固定。
11.优选的，所述型材移动部件包括设于所述型材放置盒外壁的伸缩缸，设于所述伸
缩缸执行端且位于所述型材放置盒内的第一推板，设于所述第一推板远离所述伸缩缸一侧的压力传感器，以及侧壁连接压力传感器的第二推板。在本优选的实施例中，通过型材移动部件便于将冷拔后的型材移入形变检测装置。
12.优选的，所述检测模板包括透明板，穿设于所述透明板的标准形变通孔，以及设于所述标准形变通孔内壁的金属片。在本优选的实施例中，通过多个检测模板便于对不同冷拔高度的型材进行对比检测，以便于了解冷拔过程中型材形变是否符合标准。
13.优选的，所述模板推动部件包括对称设于所述盛放箱侧壁的直线导轨，两端分别连接两个直线导轨执行端的支撑架，以及设于所述支撑架靠近所述盛放箱一侧的插板，另一侧且用于驱动插板移动的气缸。在本优选的实施例中，通过模板推动部件便于对检测模板进行移动。
14.优选的，所述摄像部件包括设于所述轨道盒外壁的电动缸，设于所述电动缸执行端且位于所述轨道盒内的定位板，以及设于所述定位板远离所述电动缸一侧的摄像头，所述定位板侧壁且位于所述摄像头两侧对称设有两个水平板。在本优选的实施例中，通过摄像部件便于由主视方向对型材以及检测模板进行拍摄，以便于分析型材与检测模板间的差异。
15.优选的，所述驱动部件包括设于所述顶板顶部的两个竖杆，设于所述竖杆顶部的固定板，连通所述升降管顶部且两端分别滑动连接竖杆的导轨杆，设于所述固定板顶部的驱动电机，以及设于所述驱动电机执行端且丝母连接升降管内壁的丝杆，所述丝杆侧壁顶部设有转速传感器。在本优选的实施例中，通过驱动部件便于对升降管进行升降，通过转速传感器便于对升降速率进行控制。
16.优选的，所述型材夹持部件包括设于所述升降管底端的固定盒，位于所述固定盒两侧的夹爪，以及一端铰接所述升降管外壁、另一端铰接所述夹爪外壁的驱动缸，所述夹爪一端铰接所述固定盒侧壁。在本优选的实施例中，通过型材夹持部件便于稳定夹持型材。
17.优选的，所述夹爪夹持端设有负吸部件，所述负吸部件包括设于所述夹爪端部的负压吸块，以及设于所述固定盒内壁且管道连通所述负压吸块的真空泵。在本优选的实施例中，通过负吸部件便于型材夹持部件夹持端负压吸附型材表面，以便于增加夹持稳定性。
18.优选的，所述测距部件包括套设于所述升降管侧壁底部的外套板，以及设于所述外套板上表面的距离传感器。在本优选的实施例中，通过测距部件便于对型材冷拔过程中的竖直位移量进行记录，以便于了解型材变形量。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.本发明中的实验装置便于对型材的形变进行判定，便于获取型材达标形变时的冷拔工艺参数；
21.通过型材固定部件便于待实验型材的稳定固定，通过型材夹持部件便于稳定夹持型材，通过负吸部件便于型材夹持部件夹持端负压吸附型材表面，以便于增加夹持稳定性，通过驱动部件便于对升降管进行升降，通过转速传感器便于对升降速率进行控制，以便于对冷拔速率进行控制，通过测距部件便于对型材冷拔过程中的竖直位移量进行记录，以便于了解型材变形量，通过型材移动部件便于将冷拔后的型材移入形变检测装置，通过模板推动部件便于对检测模板进行移动，通过多个检测模板便于对不同冷拔高度的型材进行对比检测，以便于了解冷拔过程中型材形变是否符合标准，通过摄像部件便于由主视方向对
型材以及检测模板进行拍摄，以便于分析型材与检测模板间的差异。
22.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构轴测图；
24.图2为本发明的整体结构爆炸图；
25.图3为本发明的型材冷拔装置结构爆炸图；
26.图4为本发明的形变检测装置结构爆炸图；
27.图5为本发明的整体结构侧视图；
28.图6为本发明的整体结构剖视图；
29.图7为本发明的型材移动部件结构剖视图；
30.图8为本发明的形变检测装置结构俯视图。
31.附图说明：10、底座板；11、支撑柱；12、顶板；13、型材放置盒；14、型材固定部件；141、定位盒；142、压板；143、液压缸；15、型材移动部件；151、伸缩缸；152、第一推板；153、压力传感器；154、第二推板；20、形变检测装置；21、轨道盒；22、盛放箱；221、贯通孔；23、检测模板；231、透明板；232、标准形变通孔；233、金属片；24、模板推动部件；241、直线导轨；242、支撑架；243、插板；244、气缸；25、摄像部件；251、电动缸；252、定位板；253、摄像头；254、水平板；30、型材冷拔装置；31、升降管；32、驱动部件；321、竖杆；322、固定板；323、导轨杆；324、驱动电机；325、丝杆；326、转速传感器；33、型材夹持部件；331、固定盒；332、夹爪；333、驱动缸；34、测距部件；341、外套板；342、距离传感器；35、负吸部件；351、负压吸块；352、真空泵。
具体实施方式
32.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
33.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.请着重参照附图1、2、5、6、7所示，在本发明一优选实施例中，一种型材冷拔模具变形位的实验装置,包括底座板10，以及通过多个支撑柱11连接底座板10上表面的顶板12，所述底座板10上设有型材放置盒13，所述型材放置盒13两侧对称设有型材固定部件14，所述型材放置盒13一端设有型材移动部件15、另一端设有形变检测装置20，所述顶板12顶部设有执行端延伸至顶板12底部的型材冷拔装置30；所述型材固定部件14包括连通所述型材放
置盒13侧壁的定位盒141，设于所述型材放置盒13内的压板142，以及设于所述型材放置盒13外壁且用于驱动压板142移动的液压缸143，所述型材移动部件15包括设于所述型材放置盒13外壁的伸缩缸151，设于所述伸缩缸151执行端且位于所述型材放置盒13内的第一推板152，设于所述第一推板152远离所述伸缩缸151一侧的压力传感器153，以及侧壁连接压力传感器153的第二推板154。
36.需要说明的是，在本实施例中，实验时，将待拉拔型材置于型材放置盒13内，型材可以是吕块，此时可同时开启两个液压缸143，两个液压缸143执行端均带动压板142移动，两个压板142对吕块进行夹持，以完成固定；
37.冷拔时，可一次性将吕块拉拔至所需高度，再通过型材移动部件15将吕块移入形变检测装置20进行形变检测，在一次拉拔形变不合格时，也可将所需拉拔的高度均分为几段，每拉拔一次后均通过型材移动部件15将吕块移入形变检测装置20进行形变检测，分析形变容易出错的拉拔段，可通过改变拉拔速率增加形变合格率；
38.进一步的，型材移动部件15工作时，型材固定部件14取消固定，控制器触发伸缩缸151，伸缩缸151执行端推动吕块移动，吕块移动时控制器接收压力传感器153的压力数据并在压力数据大于设定值时停止伸缩缸151，以对检测模板23进行保护。
39.请着重参照附图2、4、5、7、8所示，在本发明另一优选实施例中，所述形变检测装置20包括一端连通所述型材放置盒13的轨道盒21，对称设于所述轨道盒21两侧的盛放箱22，贯穿盛放箱22的多个贯通孔221，设于其中一个所述盛放箱22内的多个检测模板23，设于所述盛放箱22远离所述轨道盒21一侧的模板推动部件24，以及设于所述轨道盒21远离所述型材放置盒13一端的摄像部件25，所述检测模板23位于所述贯通孔221内；所述检测模板23包括透明板231，穿设于所述透明板231的标准形变通孔232，以及设于所述标准形变通孔232内壁的金属片233，所述模板推动部件24包括对称设于所述盛放箱22侧壁的直线导轨241，两端分别连接两个直线导轨241执行端的支撑架242，以及设于所述支撑架242靠近所述盛放箱22一侧的插板243，另一侧且用于驱动插板243移动的气缸244，所述摄像部件25包括设于所述轨道盒21外壁的电动缸251，设于所述电动缸251执行端且位于所述轨道盒21内的定位板252，以及设于所述定位板252远离所述电动缸251一侧的摄像头253，所述定位板252侧壁且位于所述摄像头253两侧对称设有两个水平板254。
40.需要说明的是，在本实施例中，形变检测时，与盛放检测模板23的盛放箱22对应的模板推动部件24将其中一个检测模板23移动至标准形变通孔232与轨道盒21重合，此时检测模板23的两端分别插入两个盛放箱22，取用的检测模板23应与吕块的拉伸高度对应，符合标准的吕块可在型材移动部件15的推动下穿过标准形变通孔232，不符合标准的吕块则无法穿过，摄像头253由主视方向对吕块以及检测模板23进行拍摄，并上传至控制器，控制器对图片进行分析，通过比较标准形变通孔232与吕块间的差别以判定形变误差尺寸，检测完成后，与未盛放检测模板23的盛放箱22对应的模板推动部件24带动检测模板23复位，电动缸251执行端通过定位板252以及水平板254带动吕块复位；
41.进一步的，金属片233便于对标准形变通孔232进行保护；
42.进一步的，模板推动部件24工作时，直线导轨241带动插板243移动至待移动检测模板23所在位置，气缸244执行端带动插板243移动，插板243进入贯通孔221对检测模板23进行移动。
43.请着重参照附图2、3、6所示，在本发明另一优选实施例中，所述型材冷拔装置30包括底端贯穿顶板12并延伸至顶板12下部的升降管31，设于所述顶板12顶部且用于驱动升降管31升降的驱动部件32，设于所述升降管31底部的型材夹持部件33，以及设于所述升降管31侧壁且位于所述顶板12下部的测距部件34，所述驱动部件32包括设于所述顶板12顶部的两个竖杆321，设于所述竖杆321顶部的固定板322，连通所述升降管31顶部且两端分别滑动连接竖杆321的导轨杆323，设于所述固定板322顶部的驱动电机324，以及设于所述驱动电机324执行端且丝母连接升降管31内壁的丝杆325，所述丝杆325侧壁顶部设有转速传感器326，所述型材夹持部件33包括设于所述升降管31底端的固定盒331，位于所述固定盒331两侧的夹爪332，以及一端铰接所述升降管31外壁、另一端铰接所述夹爪332外壁的驱动缸333，所述夹爪332一端铰接所述固定盒331侧壁，所述夹爪332夹持端设有负吸部件35，所述负吸部件35包括设于所述夹爪332端部的负压吸块351，以及设于所述固定盒331内壁且管道连通所述负压吸块351的真空泵352，所述测距部件34包括套设于所述升降管31侧壁底部的外套板341，以及设于所述外套板341上表面的距离传感器342。
44.需要说明的是，在本实施例中，型材冷拔时，驱动缸333执行端伸长，两个夹爪332夹持吕块侧壁，此时真空泵352开始工作，负压吸块351负压吸附吕块侧壁，以便于夹爪332稳定夹持吕块，夹持完成后驱动部件32带动升降管31上升，以进行拉拔，距离传感器342将与顶板12底部的距离数据传输至控制器，距离差即为吕块形变量，控制器可将形变量显示在显示器上；
45.进一步的，驱动部件32工作时，驱动电机324执行端带动丝杆325转动，丝杆325带动升降管31升降，且升降速率与丝杆325转速呈正比，控制器接收转速传感器326的转动信息并改变驱动电机324的功率，直至转动信息与设定值一致。
46.本发明的具体流程如下：
47.控制器型号为“6es7214-1bd23-0xb8”，压力传感器153型号为“ae-s”，转速传感器326型号为“tss”，距离传感器342型号为“l2-40”。
48.实验时，将待拉拔型材置于型材放置盒13内，型材可以是吕块，此时可同时开启两个液压缸143，两个液压缸143执行端均带动压板142移动，两个压板142对吕块进行夹持，以完成固定；
49.冷拔时，可一次性将吕块拉拔至所需高度，再通过型材移动部件15将吕块移入形变检测装置20进行形变检测，在一次拉拔形变不合格时，也可将所需拉拔的高度均分为几段，每拉拔一次后均通过型材移动部件15将吕块移入形变检测装置20进行形变检测，分析形变容易出错的拉拔段，可通过改变拉拔速率增加形变合格率；
50.型材移动部件15工作时，型材固定部件14取消固定，控制器触发伸缩缸151，伸缩缸151执行端推动吕块移动，吕块移动时控制器接收压力传感器153的压力数据并在压力数据大于设定值时停止伸缩缸151，以对检测模板23进行保护；
51.型材冷拔时，驱动缸333执行端伸长，两个夹爪332夹持吕块侧壁，此时真空泵352开始工作，负压吸块351负压吸附吕块侧壁，以便于夹爪332稳定夹持吕块，夹持完成后驱动部件32带动升降管31上升，以进行拉拔，距离传感器342将与顶板12底部的距离数据传输至控制器，距离差即为吕块形变量，控制器可将形变量显示在显示器上；
52.驱动部件32工作时，驱动电机324执行端带动丝杆325转动，丝杆325带动升降管31
升降，且升降速率与丝杆325转速呈正比，控制器接收转速传感器326的转动信息并改变驱动电机324的功率，直至转动信息与设定值一致；
53.形变检测时，与盛放检测模板23的盛放箱22对应的模板推动部件24将其中一个检测模板23移动至标准形变通孔232与轨道盒21重合，此时检测模板23的两端分别插入两个盛放箱22，取用的检测模板23应与吕块的拉伸高度对应，符合标准的吕块可在型材移动部件15的推动下穿过标准形变通孔232，不符合标准的吕块则无法穿过，摄像头253由主视方向对吕块以及检测模板23进行拍摄，并上传至控制器，控制器对图片进行分析，通过比较标准形变通孔232与吕块间的差别以判定形变误差尺寸，检测完成后，与未盛放检测模板23的盛放箱22对应的模板推动部件24带动检测模板23复位，电动缸251执行端通过定位板252以及水平板254带动吕块复位；
54.金属片233便于对标准形变通孔232进行保护；
55.模板推动部件24工作时，直线导轨241带动插板243移动至待移动检测模板23所在位置，气缸244执行端带动插板243移动，插板243进入贯通孔221对检测模板23进行移动。
56.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种型材冷拔模具变形位的实验装置,包括底座板(10)，以及通过多个支撑柱(11)连接底座板(10)上表面的顶板(12)，其特征在于,所述底座板(10)上设有型材放置盒(13)，所述型材放置盒(13)两侧对称设有型材固定部件(14)，所述型材放置盒(13)一端设有型材移动部件(15)、另一端设有形变检测装置(20)，所述顶板(12)顶部设有执行端延伸至顶板(12)底部的型材冷拔装置(30)；所述形变检测装置(20)包括一端连通所述型材放置盒(13)的轨道盒(21)，对称设于所述轨道盒(21)两侧的盛放箱(22)，贯穿盛放箱(22)的多个贯通孔(221)，设于其中一个所述盛放箱(22)内的多个检测模板(23)，设于所述盛放箱(22)远离所述轨道盒(21)一侧的模板推动部件(24)，以及设于所述轨道盒(21)远离所述型材放置盒(13)一端的摄像部件(25)，所述检测模板(23)位于所述贯通孔(221)内；所述型材冷拔装置(30)包括底端贯穿顶板(12)并延伸至顶板(12)下部的升降管(31)，设于所述顶板(12)顶部且用于驱动升降管(31)升降的驱动部件(32)，设于所述升降管(31)底部的型材夹持部件(33)，以及设于所述升降管(31)侧壁且位于所述顶板(12)下部的测距部件(34)。2.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述型材固定部件(14)包括连通所述型材放置盒(13)侧壁的定位盒(141)，设于所述型材放置盒(13)内的压板(142)，以及设于所述型材放置盒(13)外壁且用于驱动压板(142)移动的液压缸(143)。3.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述型材移动部件(15)包括设于所述型材放置盒(13)外壁的伸缩缸(151)，设于所述伸缩缸(151)执行端且位于所述型材放置盒(13)内的第一推板(152)，设于所述第一推板(152)远离所述伸缩缸(151)一侧的压力传感器(153)，以及侧壁连接压力传感器(153)的第二推板(154)。4.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述检测模板(23)包括透明板(231)，穿设于所述透明板(231)的标准形变通孔(232)，以及设于所述标准形变通孔(232)内壁的金属片(233)。5.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述模板推动部件(24)包括对称设于所述盛放箱(22)侧壁的直线导轨(241)，两端分别连接两个直线导轨(241)执行端的支撑架(242)，以及设于所述支撑架(242)靠近所述盛放箱(22)一侧的插板(243)，另一侧且用于驱动插板(243)移动的气缸(244)。6.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述摄像部件(25)包括设于所述轨道盒(21)外壁的电动缸(251)，设于所述电动缸(251)执行端且位于所述轨道盒(21)内的定位板(252)，以及设于所述定位板(252)远离所述电动缸(251)一侧的摄像头(253)，所述定位板(252)侧壁且位于所述摄像头(253)两侧对称设有两个水平板(254)。7.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述驱动部件(32)包括设于所述顶板(12)顶部的两个竖杆(321)，设于所述竖杆(321)顶部的固定板(322)，连通所述升降管(31)顶部且两端分别滑动连接竖杆(321)的导轨杆(323)，设于所述固定板(322)顶部的驱动电机(324)，以及设于所述驱动电机(324)执行端且丝母连接升降管(31)内壁的丝杆(325)，所述丝杆(325)侧壁顶部设有转速传感器(326)。
8.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述型材夹持部件(33)包括设于所述升降管(31)底端的固定盒(331)，位于所述固定盒(331)两侧的夹爪(332)，以及一端铰接所述升降管(31)外壁、另一端铰接所述夹爪(332)外壁的驱动缸(333)，所述夹爪(332)一端铰接所述固定盒(331)侧壁。9.根据权利要求8所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述夹爪(332)夹持端设有负吸部件(35)，所述负吸部件(35)包括设于所述夹爪(332)端部的负压吸块(351)，以及设于所述固定盒(331)内壁且管道连通所述负压吸块(351)的真空泵(352)。10.根据权利要求1所述的一种型材冷拔模具变形位的实验装置，其特征在于，所述测距部件(34)包括套设于所述升降管(31)侧壁底部的外套板(341)，以及设于所述外套板(341)上表面的距离传感器(342)。

技术总结
本发明公开了一种型材冷拔模具变形位的实验装置,包括底座板，以及通过多个支撑柱连接底座板上表面的顶板，底座板上设有型材放置盒，型材放置盒两侧对称设有型材固定部件，型材放置盒一端设有型材移动部件、另一端设有形变检测装置，顶板顶部设有执行端延伸至顶板底部的型材冷拔装置；形变检测装置包括一端连通型材放置盒的轨道盒，对称设于轨道盒两侧的盛放箱，设于其中一个盛放箱内的多个检测模板，设于盛放箱一侧的模板推动部件，以及设于轨道盒远离型材放置盒一端的摄像部件。本发明是一种便于对型材形变进行判定的，便于获取型材达标形变时冷拔工艺参数的实验装置。标形变时冷拔工艺参数的实验装置。标形变时冷拔工艺参数的实验装置。


技术研发人员：沈永斌 郑荣伟 李靖
受保护的技术使用者：浙江天裕自动化科技有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/7