CN117141037A - 一种电力金具加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力金具加工领域，尤其涉及一种电力金具加工工艺，包括：根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，各厚度分布状态对应的板材层数不同；在冷却差异度处于预设阈值范围时，调节外层厚度；检测目标金具的垂向区域的厚度平均度以确定检测方式；第一检测方式中，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，且在厚度异常点处于预设分布状态时调节厚度异常区域对应的模具下压速度；第二检测方式中，根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围时，调节斜楔的位置高度，本发明提高了多层直角挂板电力金具的生产加工过程的制备效率以及成型件的制备质量。

Description

一种电力金具加工工艺

技术领域

本发明涉及电力金具加工领域，尤其涉及一种电力金具加工工艺。

背景技术

距离输送电能用的高空输电导线在铺设过程中需要架设大量输电铁塔，这些输电铁塔为保证足够的绝缘条件和机械强度，通过大量金具与输电导线相连接，在这些金具的连接中，需要用到大量的直角挂板。由于传统的单一金属材料成型的直角挂板性能难以满足实际使用的需求，所以将不同的金属板通过特殊工艺制作成复合的多层直角挂板，但是目前，针对多层直角挂板的生产中经常遇到制备得到金具厚度不均匀以及存在回弹等质量问题，因为如何提高多层直角挂板的制备质量是当下亟待解决的问题。

中国专利公开号CN111515301B公布了一种直角挂板加工设备及冲压系统，包括：模体和下模体，所述下模体上设置有输送通道；第一模芯组，设置在所述上模体和下模体上，位于所述输送通道中部；第二模芯组，设置在所述上模体和下模体上，位于所述输送通道的末端；推料组件，设置在所述输送通道的末端，将直角挂板由所述输送通道末端推送至收料槽。通过在输送通道的路径上设置第一模芯组、第二模芯组以及推料组件，原料片在输送通道上运动时，依次被第一模芯组和第二模芯组冲压成型为预定的形状，且在冲压成型后，被推料组件推送至收料槽的内部，实现了自动推料的效果。上述技术方案公开了通过冲压工艺代替传统的直角挂板成型工艺，但是，此方案应用于多层一体化成型的直角挂板的生产加工工艺中时，无法根据实际工作情况对冲压系统的工作参数进行调节导致制备得到的直角挂板存在厚度不均匀或板材回弹的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种电力金具加工工艺，用以克服现有技术中针对多层一体化成型的直角挂板的生产加工工艺无法根据实际工作情况对冲压系统的工作参数进行调节导致制备得到的直角挂板存在厚度不均匀或板材回弹的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电力金具加工工艺，包括：

根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括第一厚度分布状态和第二厚度分布状态，各厚度分布状态对应的板材层数不同；

计算冷却差异度，且在冷却差异度处于预设阈值范围时，调节外层厚度；

检测目标金具的垂向区域的厚度平均度以确定检测方式，检测方式包括根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测的第一检测方式，

以及，针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测的第二检测方式；

第一检测方式中，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，且在厚度异常点处于预设分布状态时调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

第二检测方式中，根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围时，调节斜楔的位置高度。

进一步地，在厚度匹配条件下根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括：第一厚度分布状态，目标金具的层数为3层，且每层的厚度相同，第二厚度分布状态，目标金具的层数为2层，且每层的厚度相同；

其中，若需求厚度处于第一需求厚度范围，则目标金具为第一厚度分布状态，若需求厚度处于第二需求厚度范围，则目标金具为第二厚度分布状态。

进一步地，在第一生产检测条件下，检测目标金具的各层温度并计算冷却差异度，且在冷却差异度处于第一预设冷却差异范围时，对外层厚度进行减小调节；

所述外层厚度的减小量与所述冷却差异度为正相关关系；

所述第一生产检测条件为目标金具生产完成。

进一步地，在第二生产检测条件下，检测目标金具的垂向区域的厚度平均度，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测；

若厚度平均度处于第二预设厚度平均度，则根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测；

其中，第二生产检测条件为针对目标金具的冷却差异度的判定过程完成。

进一步地，在厚度平均度处于第二预设厚度平均度范围时，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，若厚度异常点处于第一预设分布状态，则根据厚度异常点确定厚度异常区域，并调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

若厚度异常区域的厚度平均值大于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行减小调节；

若厚度异常区域的厚度平均值小于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行增大调节。

进一步地，厚度平均度的计算公式为：

。

其中，目标金具的垂向区域表面随机选取的n个点位记为测量点，Hi为第i个测量点的厚度，i＝1,2,3，……，n；

H0为厚度平均值，。

进一步地，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与所述厚度参考值为负相关关系。

进一步地，若目标金具的底部区域的厚度参考值处于预设厚度参考值范围，则无需对斜楔的位置高度进行调节，并检测目标金具的回弹度，若回弹度大于预设回弹度，则根据回弹度差值对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与回弹度差值为负相关关系。

进一步地，若对外层厚度进行减小调节，则针对夹层厚度进行增大调节，夹层厚度的增大量与为单个外层的厚度的减小量的2倍，其中，针对外层厚度调节为针对两个外层的板材的厚度均进行同量的增大调节。

进一步地，目标金具的单层板材的厚度对应设有最大允许厚度以及最小允许厚度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明技术方案中，根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，使得目标金具的层数选择更加符合实际生产需求，并且针对层数为3层的目标金具，检测目标金具的各层温度并计算冷却差异度，且在冷却差异度处于第一预设冷却差异范围时，对外层厚度进行减小调节，避免了外层过厚影响夹层冷却速度慢，用以克服最终制件的强度低的问题，而且，在厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围时，根据厚度异常点确定厚度异常区域，并调节厚度异常区域对应的模具下压速度，使得模具的下压速度更加符合实际工作场景，使得制得的金具厚度更加均匀，并且，在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则对斜楔的位置高度进行减小调节，使得制得的目标金具的底部厚度不会因加工过程中竖直方向单一拉深深度过大导致底部厚度过薄的问题；进一步地，本发明提高了多层直角挂板生产加工过程的制备效率以及成型件的制备质量。

附图说明

图1为本发明实施例电力金具加工工艺的示意图；

图2为本发明实施例电力金具加工设备的示意图；

图3为本发明实施例目标金具的结构示意图；

图中：滑动块1，限位块2，上模具3，斜楔4，升降装置5，冷却管道6，外层7，夹层8，参考点9，垂向区域10，底部区域11，中轴线12。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例电力金具加工工艺的示意图，本发明提供一种电力金具加工工艺，包括：

根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括第一厚度分布状态和第二厚度分布状态，各厚度分布状态对应的板材层数不同；

计算冷却差异度，且在冷却差异度处于预设阈值范围时，调节外层厚度；

检测目标金具的垂向区域的厚度平均度以确定检测方式，检测方式包括根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测的第一检测方式，

以及，针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测的第二检测方式；

第一检测方式中，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，且在厚度异常点处于预设分布状态时调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

第二检测方式中，根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围时，调节斜楔的位置高度。

请参阅图2所示，其为本发明实施例电力金具加工设备的示意图，提供一种用于本发明实施例的电力金具加工设备，所述电力金具加工设备包括：

下模具，其设置于底座上，下模具设有两滑动块1，滑动块1内部设有与限位块2相连的限位弹簧；

若干冷却管道6，其间隔设置于下模具的两滑动块1的内部，用以为合模后的板材进行降温；

上模具3，其连接有一压力装置，且上模具上设有一成型凸起结构，用以通过下移与下模具合模以将置于下模具上的板材冲压成型；

斜楔4，其通过升降装置5设置于上模具3靠近下模具的一端，用以上模具3的竖直方向的压力转化为水平方向的推动力以推动滑动块1向垂直于中心轴线的方向进行挤压；

其中，斜楔4的高度可以调节，但是值得注意的是，斜楔4的高度调节需满足，调节后的斜楔4的高度，在上模具3和下模具合模时，两滑动块1可以接触到板材并两滑动块1的水平方向上施加到板材的上的力满足用户需求，本领域技术人员可以理解的是，两滑动块1的水平方向上施加到板材的上的力是否满足用户需求需要根据实际工作场景进行确定，本发明提供一种斜楔4高度的允许范围的确定方法，即统计历史工作记录中成品质量符合用户出厂标准的金具对应的制作过程中的斜楔4的高度，将统计得到的所有斜楔4的高度中的最大高度和最小高度提取出来，将最大高度记为斜楔4高度的允许范围的最大值，将最小高度记为斜楔4高度的允许范围的最小值。

置于下模具上的板材为从加热炉中加热完成的板材。

请参阅图3所示，其为本发明实施例目标金具的结构示意图，目标金具的层数为3层，夹层8位于两外层7之间，其中，将平板区域记为垂向区域10，将弧形区域记为底部区域11，将沿中轴线12方向上目标金具的两端的距离记为金具长度，将目标金具底部与中轴线12相交的点记为参考点9。

请继续参阅1至图3所示，在厚度匹配条件下根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括：第一厚度分布状态，目标金具的层数为3层，且每层的厚度相同，第二厚度分布状态，目标金具的层数为2层，且每层的厚度相同；

其中，若需求厚度处于第一需求厚度范围，则目标金具为第一厚度分布状态，若需求厚度处于第二需求厚度范围，则目标金具为第二厚度分布状态。

具体而言，在第一生产检测条件下，检测目标金具的各层温度并计算冷却差异度，且在冷却差异度处于第一预设冷却差异范围时，对外层厚度进行减小调节；

所述外层厚度的减小量与所述冷却差异度为正相关关系；

所述第一生产检测条件为目标金具生产完成且目标金具的层数为3层。

具体而言，需求厚度为用户需要生产得到目标金具的垂向区域的厚度，第一需求厚度范围内的数值均大于预设需求厚度，第二需求厚度范围内的数值均小于或等于预设需求厚度，将最大允许厚度与最小允许厚度的和记为L，预设需求厚度为（L/2）×3，避免需求厚度过薄导致三层结构的目标金具生产过程中由于单层厚度较薄导致的结构强度差的问题，所以若需求厚度处于第二需求厚度范围，则目标金具为第二厚度分布状态；

所述目标金具的各层温度的检测方法为，使用红外测温仪器，通过非接触式测量单层板材的温度，并可以在成型过程中实时监测单层板材的温度变化，或者，使用热电偶检测方法，将热电偶传感器安装在单层板材表面，通过测量热电偶产生的温度电压信号来监测温度变化，此为现有的公知常识，在此不做赘述。

具体而言，在第二生产检测条件下，检测目标金具的垂向区域的厚度平均度，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测；

若厚度平均度处于第二预设厚度平均度，则根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测；

其中，第二生产检测条件为针对目标金具的冷却差异度的判定过程完成。

冷却差异度处于第一预设冷却差异范围时且对外层厚度进行的减小调节已完成时或冷却差异度处于第二预设冷却差异范围时记为针对目标金具的冷却差异度的判定过程完成。

其中，提取各层板材的温度下降至允许温度所需的温度下降时长，并将其中数值最大的温度下降时长减去数值最小的温度下降时长所得数值记为冷却差异度，数值最小的温度下降时长的10%记为预设冷却差异度，第一预设厚度平均值范围内的数值均大于或等于预设冷却差异度，第二预设厚度平均值范围内的数值均小于预设冷却差异度，允许温度为用户自行设置，提供一种允许温度的取值，允许温度为400℃，高温板料冷却速率较慢，可能导致材料在冷却过程中继续发生变形。这可能影响最终产品的尺寸和形状精度，并且某些材料在冷却过程中可能发生相变或晶粒生长，而较慢的冷却速率可以促进这些过程的发生，容易对材料的组织结构和性能产生影响。

具体而言，在厚度平均度处于第二预设厚度平均度范围时，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，若厚度异常点处于第一预设分布状态，则根据厚度异常点确定厚度异常区域，并调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

若厚度异常区域的厚度平均值大于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行减小调节；

若厚度异常区域的厚度平均值小于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行增大调节。

调节厚度异常区域对应的模具下压速度时，针对成型凸起结构竖直方向上最低的点进入厚度异常区域与离开厚度异常区域之间的移动进程的速度。

厚度异常点为对应的厚度大于或小于需求厚度的测量点，将数值方向上厚度异常点高度最高的点和厚度异常点高度最低的点之间对应的水平方向上的目标金具的区域记为厚度异常区域；第一预设分布状态为底部距离最大的厚度异常点与底部距离最小的厚度异常点对应的底部距离的差值的绝对值小于金具长度的10%，第二预设分布状态为底部距离最大的厚度异常点与底部距离最小的厚度异常点对应的底部距离的差值的绝对值大于或等于目标金具长度的10%，若厚度异常点处于第二预设分布状态，则用户对电力金具加工设备进行故障检测。

具体而言，厚度平均度的计算公式为：

。

其中，目标金具的垂向区域表面随机选取的n个点位记为测量点，Hi为第i个测量点的厚度，i＝1,2,3，……，n，值得注意的是，Hi为第i个测量点对应的夹层和两个外层的厚度的和。

具体而言，H0为厚度平均值，

。

第一预设厚度平均度范围内的数值均小于H0的3%，第二预设厚度平均度范围内的数值均大于或等于H0的3%。

具体而言，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与所述厚度参考值为负相关关系。

将目标金具底部区域与中轴线相交的点记为参考点，参考点对应的两个外层和夹层的厚度记为厚度参考值，预设厚度参考值范围内的数值大于需求厚度的97%且小于需求厚度的103%，U型冲压时圆角部位厚度的明显减薄为公知常识，因此，在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则对斜楔的位置高度进行减小调节，避免目标金具成型过程中单一竖直方向收到的力过大导致底部区域厚度低于需求。

若目标金具的底部区域的厚度参考值大于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则需对上模具的下压速度进行增大调节。

具体而言，若目标金具的底部区域的厚度参考值处于预设厚度参考值范围，则无需对斜楔的位置高度进行调节，并检测目标金具的回弹度，若回弹度大于预设回弹度，则根据回弹度差值对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与回弹度差值为负相关关系。

通过降低斜楔的高度，增大上模具的压力转化为水平方向的挤压力的转化量，以使得目标金具的水平压力增大，从而减小目标金具的回弹度。

所述回弹度为随机选取目标金具垂向区域上距离参考点最远的一点以及距离参考点最近的一点，分别提取该两点与中轴线的距离，并计算两距离的差值的绝对值，将该绝对值记为回弹度，预设回弹度为距离参考点最远的一点与中轴线的距离的3%。

若回弹度小于或等于预设回弹度，则回弹度合格。

具体而言，若对外层厚度进行减小调节，则针对夹层厚度进行增大调节，夹层厚度的增大量与为单个外层的厚度的减小量的2倍，其中，针对外层厚度调节为针对两个外层的板材的厚度均进行同量的增大调节。

具体而言，目标金具的单层板材的厚度对应设有最大允许厚度以及最小允许厚度。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力金具加工工艺，其特征在于，包括：

根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括第一厚度分布状态和第二厚度分布状态，各厚度分布状态对应的板材层数不同；

计算冷却差异度，且在冷却差异度处于预设阈值范围时，调节外层厚度；

检测目标金具的垂向区域的厚度平均度以确定检测方式，检测方式包括根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测的第一检测方式，

以及，针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测的第二检测方式；

第一检测方式中，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，且在厚度异常点处于预设分布状态时调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

第二检测方式中，根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围时，调节斜楔的位置高度。

2.根据权利要求1所述的电力金具加工工艺，其特征在于，在厚度匹配条件下根据需求厚度进行厚度匹配以确定目标金具的厚度分布状态，厚度分布状态包括：第一厚度分布状态，目标金具的层数为3层，且每层的厚度相同，第二厚度分布状态，目标金具的层数为2层，且每层的厚度相同；

其中，若需求厚度处于第一需求厚度范围，则目标金具为第一厚度分布状态，若需求厚度处于第二需求厚度范围，则目标金具为第二厚度分布状态。

3.根据权利要求2所述的电力金具加工工艺，其特征在于，在第一生产检测条件下，检测目标金具的各层温度并计算冷却差异度，且在冷却差异度处于第一预设冷却差异范围时，对外层厚度进行减小调节；

所述外层厚度的减小量与所述冷却差异度为正相关关系；

所述第一生产检测条件为目标金具生产完成且目标金具的层数为3层。

4.根据权利要求3所述的电力金具加工工艺，其特征在于，在第二生产检测条件下，检测目标金具的垂向区域的厚度平均度，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则针对目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测；

若厚度平均度处于第二预设厚度平均度，则根据目标金具的垂向区域的厚度异常点的分布状态进行异常区域检测；

其中，第二生产检测条件为针对目标金具的冷却差异度的判定过程完成。

5.根据权利要求4所述的电力金具加工工艺，其特征在于，在厚度平均度处于第二预设厚度平均度范围时，检测目标金具的厚度异常点的分布状态，若厚度异常点处于第一预设分布状态，则根据厚度异常点确定厚度异常区域，并调节厚度异常区域对应的模具下压速度；

若厚度异常区域的厚度平均值大于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行减小调节；

若厚度异常区域的厚度平均值小于需求厚度，则针对厚度异常区域对应的模具下压速度进行增大调节。

6.根据权利要求5所述的电力金具加工工艺，其特征在于，厚度平均度的计算公式为：，

其中，目标金具的垂向区域表面随机选取的n个点位记为测量点，Hi为第i个测量点的厚度，i＝1,2,3，……，n；

H0为厚度平均值，。

7.根据权利要求4所述的电力金具加工工艺，其特征在于，若厚度平均度处于第一预设厚度平均度范围，则根据目标金具的底部区域的厚度参考值进行检测，且在目标金具的底部区域的厚度参考值小于预设厚度参考值范围内的任一数值时，则对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与所述厚度参考值为负相关关系。

8.根据权利要求7所述的电力金具加工工艺，其特征在于，若目标金具的底部区域的厚度参考值处于预设厚度参考值范围，则无需对斜楔的位置高度进行调节，并检测目标金具的回弹度，若回弹度大于预设回弹度，则根据回弹度差值对斜楔的位置高度进行减小调节；

所述斜楔的位置高度的减小量与回弹度差值为负相关关系。

9.根据权利要求3所述的电力金具加工工艺，其特征在于，若对外层厚度进行减小调节，则针对夹层厚度进行增大调节，夹层厚度的增大量与为单个外层的厚度的减小量的2倍，其中，针对外层厚度调节为针对两个外层的板材的厚度均进行同量的增大调节。

10.根据权利要求9所述的电力金具加工工艺，其特征在于，目标金具的单层板材的厚度对应设有最大允许厚度以及最小允许厚度。