专利名称：金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于金属棒丝材的冷加工技术领域，尤其是涉及一种金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，用于对金属棒丝材产品在室温下冷拉拔(伸)过程中的加工能力及效果进行技术检测和快速评价。
背景技术：
金属棒丝材产品广泛应用于航空、航天、通讯器材、电子类产品、日用品等诸多领域。在室温下采用普通拉拔(伸)设备加工金属棒丝材是生产此类产品的主要方法或技术，设备及工艺简单且经济实用。金属棒丝材的生产就是在拉伸外力作用下，待加工材料通过硬质合金模具模孔内部的变形区和定径区的被动约束变形而实现材料截面尺寸逐渐减小的过程。因此，材料自身的加工塑性优劣，材料加工变形率和表面润滑剂等工艺参数制定的合理性都将会影响到金属棒丝材产品的冷加工可行性及其表面质量和成材率等情况。一般来讲，任何一种新型金属棒丝材产品在批量化生产之前，都要进行大量的材料冷加工性能及生产加工工艺的探索试验，而对上述工作的效果及可行性评价，现有技术必须要在事后对材料加工的全过程进行系统分析(包括材料内部组织变形程度、润滑剂粘附或脱落情况、材料表面质量状况等)才能确定，既费时又费力，而有时又不可避免会出现一些试验盲目性或人为判断失误。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其结构简单，设计合理，安装使用方便，实现了对金属棒丝材加工过程中拉伸应力的实时监测、显示和记录，有助于提高金属棒丝材产品的生产效率，降低科研开发成本，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于包括安装在金属棒丝材拉伸设备的圆形模座底部且用于对拉伸应力进行实时检测的环形垫圈测力传感器和用于对环形垫圈测力传感器所检测到的拉伸应力进行实时显示的测力显示控制仪，所述圆形模座的底端设置有与环形垫圈测力传感器相接触且与圆形模座固定连接为一体的拉伸挡板，所述拉伸挡板的中心位置处设置有大小和形状与所加工的金属棒丝材的大小和形状相配合的第一通孔，所述圆形模座底部侧壁上设置有第二通孔，所述环形垫圈测力传感器通过穿过所述第二通孔的导线与所述测力显示控制仪相接。上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述测力显示控制仪为NS-YB05E型台式测力显示控制仪或ZDY-03型测力显示仪。上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述测力显示控制仪包括依次相接的放大电路模块、滤波电路模块、A/D转换电路模块、控制器模块和显示电路模块，所述放大电路模块的输入端与环形垫圈测力传感器的信号输出端相接。[0008]上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述第一 通孔为圆形通孔或矩形通孔，所述环形垫圈测力传感器的内径大于所述圆形通孔的直径或 矩形通孔的长边长度。上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述环形 垫圈测カ传感器为FMT型环形垫圈测カ传感器。上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在干所述控制 器模块为单片机。上述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述显示 电路模块为IXD显示屏、LED显示屏或数码管显示屏。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型通过在传统的金属棒丝材拉伸设备上加装环形垫圈测カ传感器和 测カ显示控制仪，实现了对金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力进行实时检测、显示和记录， 结构简単，设计合理，安装使用方便。2、本实用新型能够在金属棒丝材产品的初次开发过程中对材料的加工变形率、表 面润滑剂等エ艺參数的设计与优化提供快捷、直观、准确的判据，实现科学监测和质量评 价，能够有效地避免出现试验的盲目性或人为判断失误问题。3、本实用新型的实现成本低，且有助于提高金属棒丝材产品的生产效率，进ー步 降低科研开发成本，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型结构简単，设计合理，安装使用方便，实现了对金属棒丝材 加工过程中拉伸应カ的实时监测、显示和记录，有助于提高金属棒丝材产品的生产效率，降 低科研开发成本，解决了现有技术必须要在事后对材料加工的全过程进行系统分析，既费 时又费力，而有时又不可避免会出现ー些试验盲目性或人为判断失误的缺陷和不足，使用 效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进ー步的详细描述。
图1为本实用新型实施例1或实施例2的结构示意图。图2为本实用新型实施例2中测カ显示控制仪的电路框图。图3为本实用新型实施例1或实施例2的使用状态示意图。附图标记说明1-圆形模座；1-1-第二通孔；2-环形垫圈测カ传感器；3-测カ显示控制仪； 3-1-放大电路模块； 3-2-滤波电路模块；3-3-A/D转换电路模块； 3_4_控制器模块； 3_5_显示电路模块；4-拉伸挡板；4-ト第一通孔； 5-金属棒丝材；6-导线；7-拉伸模具；8-エ件夹头。
具体实施方式
实施例1如图1和图3所示，本实用新型包括安装在金属棒丝材拉伸设备的圆形模座1底部且用于对拉伸应力进行实时检测的环形垫圈测力传感器2和用于对环形垫圈测力传感器2所检测到的拉伸应力进行实时显示的测力显示控制仪3，所述圆形模座1的底端设置有与环形垫圈测力传感器2相接触且与圆形模座1固定连接为一体的拉伸挡板4，所述拉伸挡板4的中心位置处设置有大小和形状与所加工的金属棒丝材5的大小和形状相配合的第一通孔4-1，所述圆形模座1底部侧壁上设置有第二通孔1-1，所述环形垫圈测力传感器2通过穿过所述第二通孔1-1的导线6与所述测力显示控制仪3相接。本实施例中，所述测力显示控制仪3为市场上购买的能与环形垫圈测力传感器2配套使用的集成的仪器，如NS-YB05E型台式测力显示控制仪、ZDY-03型测力显示仪等。所述第一通孔4-1为圆形通孔或矩形通孔，所述环形垫圈测力传感器2的内径大于所述圆形通孔的直径或矩形通孔的长边长度。所述环形垫圈测力传感器2为FMT型环形垫圈测力传感器。环形垫圈测力传感器2的具体外形几何尺寸和检测量程范围可根据实际待加工的金属棒丝材5的规格和材料抗拉强度水平进行选定。实施例2结合图2，本实施例与实施例1不同的是所述测力显示控制仪3包括依次相接的放大电路模块3-1、滤波电路模块3-2、A/D转换电路模块3-3、控制器模块3_4和显示电路模块3-5，所述放大电路模块3-1的输入端与环形垫圈测力传感器2的信号输出端相接。具体地，所述控制器模块3-4为单片机。所述显示电路模块3-5为IXD显示屏、LED显示屏或数码管显示屏。其余结构均与实施例1相同。工作时，放大电路模块3-1、滤波电路模块3-2和A/D转换电路模块3-3依次对环形垫圈测力传感器2所输出的数据进行放大、滤波和A/D转换后输出给控制器模块3-4，控制器模块3-4对其接收到的数据进行分析处理后记录下来并同时输出给显示电路模块3-5进行动态显示。本实用新型中，拉伸挡板4与圆形模座1是通过焊接等方式固定连接为一体的。本实用新型能够对钛及其合金、铜及其合金、铝及其合金、镍及其合金、铁及其合金等所有能够进行室温下冷加工成型的金属棒丝材冷在加工过程中的拉伸应力进行在线监测，所加工的金属棒丝材的横截面可以是圆形、矩形等形状。进行金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测时，首先将环形垫圈测力传感器2安放在圆形模座1底部，使得环形垫圈测力传感器2的底面与所述拉伸挡板4相接触，并使得环形垫圈测力传感器2的内孔对准拉伸挡板4中心位置处的第一通孔4-1 ；接着将导线6的一端与环形垫圈测力传感器2输出端的电极导线连接，将导线6的另一端穿过设置在圆形模座1底部侧壁上的第二通孔1-1并与测力显示控制仪3的输入端连接；然后在圆形模座1底部的环形垫圈测力传感器2上安放特定规格的拉伸模具7，并使拉伸模具7与环形垫圈测力传感器2以面接触贴合，将待加工的金属棒丝材坯料从其头部细端(预先需捻头缩径)依次穿过拉伸模具7、环形垫圈测力传感器2和拉伸挡板4上的第一通孔4-1后，送入工件夹头8中夹紧。当进行金属棒丝材5加工时，环形垫圈测力传感器2能够对拉伸应力进行实时检测并将所检测到的数据通过导线6输出给测力显示控制仪3，测力显示控制仪3能够对环形垫圈测力传感器2所检测到的拉伸应力进行动态显示并记录，方便操作人员进行观察。综上所述，由于金属棒丝材5加工需要拉伸(拔)设备提供足够的牵引动力(拉伸力)才能实现，而当金属棒丝材坯料经过拉伸模具7时，其拉伸应力势必反作用于拉伸模具7上，因此本实用新型通过在拉伸模具7和圆形模座1之间安装环形垫圈测力传感器 2，用于实时检测拉伸应力，然后再将环形垫圈测力传感器2的信号输出端连接到测力显示控制仪3上，在测力显示控制仪3上对环形垫圈测力传感器2所检测到的拉伸应力进行动态显示并记录，能够在线完整记录金属棒丝材5加工过程中的整个拉伸应力变化情况。鉴于材料的塑性、单道次加工变形率、表面润滑剂质量及涂覆工艺甚至模具表面硬度及光洁度等材料性能和工艺参数都会对拉伸应力数值产生影响，因此，通过对金属棒丝材5冷加工过程的拉伸应力的在线监测，可以从中及时准确获得大量有价值的相关实验信息，借此可评价材料的冷加工可行性及生产工艺合理性，避免出现试验的盲目性或人为判断失误， 进而指导材料加工工艺参数的制定或工艺优化，从而更好地实现对材料加工过程进行科学监测和质量评价。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于包括安装在金属棒丝材拉伸设备的圆形模座(1)底部且用于对拉伸应力进行实时检测的环形垫圈测力传感器(2)和用于对环形垫圈测力传感器(2)所检测到的拉伸应力进行实时显示的测力显示控制仪(3)，所述圆形模座(1)的底端设置有与环形垫圈测力传感器( 相接触且与圆形模座(1)固定连接为一体的拉伸挡板G)，所述拉伸挡板的中心位置处设置有大小和形状与所加工的金属棒丝材(5)的大小和形状相配合的第一通孔G-1)，所述圆形模座(1) 底部侧壁上设置有第二通孔(1-1)，所述环形垫圈测力传感器( 通过穿过所述第二通孔 (1-1)的导线(6)与所述测力显示控制仪(3)相接。
2.按照权利要求1所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述测力显示控制仪C3)为NS-YB05E型台式测力显示控制仪或ZDY-03型测力显示仪。
3.按照权利要求1所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述测力显示控制仪C3)包括依次相接的放大电路模块(3-1)、滤波电路模块(3-2)、A/ D转换电路模块(3-3)、控制器模块(3-4)和显示电路模块(3-5)，所述放大电路模块(3_1) 的输入端与环形垫圈测力传感器O)的信号输出端相接。
4.按照权利要求1、2或3所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述第一通孔(4-1)为圆形通孔或矩形通孔，所述环形垫圈测力传感器( 的内径大于所述圆形通孔的直径或矩形通孔的长边长度。
5.按照权利要求1、2或3所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述环形垫圈测力传感器( 为FMT型环形垫圈测力传感器。
6.按照权利要求3所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述控制器模块(3-4)为单片机。
7.按照权利要求3所述的金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，其特征在于所述显示电路模块(3-5)为IXD显示屏、LED显示屏或数码管显示屏。
专利摘要本实用新型公开了一种金属棒丝材冷加工过程的拉伸应力在线监测系统，包括安装在金属棒丝材拉伸设备的圆形模座底部且用于对拉伸应力进行实时检测的环形垫圈测力传感器和用于对环形垫圈测力传感器所检测到的拉伸应力进行实时显示的测力显示控制仪，圆形模座的底端设置有与圆形模座固定连接为一体的拉伸挡板，拉伸挡板的中心位置处设置有第一通孔，圆形模座底部侧壁上设置有第二通孔，环形垫圈测力传感器通过穿过第二通孔的导线与测力显示控制仪相接。本实用新型结构简单，设计合理，安装使用方便，实现了对金属棒丝材加工过程中拉伸应力的实时监测、显示和记录，有助于提高金属棒丝材产品的生产效率，降低科研开发成本，使用效果好，便于推广使用。
文档编号B21C51/00GK202316650SQ201120414620
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者丁永生, 于洋, 王彤 申请人:东华大学