一种微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法与流程

本发明涉及微米级精密金属冲压加工与自动化控制，特别涉及一种微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法。

背景技术：

1、连续冲压系统广泛应用于微米级金属连接器组件的加工制造流程中。在实际的冲压带料流转与加工过程中，受到前期冶炼与压延工序等客观物理因素的影响，金属带料在不同区段的微观晶体组织与屈服强度会呈现出自然状态下的客观差异。当带有此类局部受力性能差异的带料进入成形工站发生塑性弯曲变形时，其金属内部会积聚不同水平的残余弹性应变能。

2、常规的连续冲压成形作业通常采用预先设定的静态工艺参数进行控制。在设备运行周期内，成形冲头在下死点位置的机械驻留保压时间多被设定为一个固定的数值。这种设定模式在面对材料局部物理特性发生微小波动时，难以根据当前加工区域材料的真实屈服表现提供与之相适应的动态应力松弛条件。部分材料内部的集中应力由于未得到充分释放，在成形冲头向上回退脱模后会发生不同程度的微观物理角度回弹，进而引起连接器组件成品在折弯高度等关键部位出现尺寸公差偏移。

3、在生产质量监测与数据追溯环节，传统的控制系统大多将前端下料工站的微观瞬态载荷特征、成形工站的保压控制指令以及产线末端的成品尺寸检验结果作为独立的数据单元分别进行存储。这些流转于各独立物理节点的数据未能依据加工时间轴建立起深度的映射联系。当质量监测系统发现连续产出批次的产品尺寸呈现出向某一公差边界单向演变的趋势时，控制中枢缺乏连续的数据溯源通道，无法反向调取引发尺寸漂移的初始物理受力特征，进而难以对底层的控制参数映射关系开展自动化的闭环反馈与逻辑修正。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法，以解决现有冲压成型工艺因采用固定参数难以适应带料物理属性波动而导致构件回弹幅度存在偏差，以及底层加工力学特征与末端产品检测数据缺乏时空绑定导致无法实现工艺参数反向闭环修正的技术问题。

2、本发明提供了一种微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法，应用于连续冲压系统，所述连续冲压系统包含下料工站以及成形工站；所述微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法包括：

3、控制所述下料工站对冲压材料进行下料截断动作；

4、控制所述成形工站对经过所述下料截断动作的所述冲压材料进行折弯动作，以制得连接器组件；

5、所述微米级冲压成型过程的在线检测调控与质量追溯方法还包括：

6、控制所述下料工站利用整体刺破组件按预设微米级间隙执行所述下料截断动作；

7、控制所述成形工站利用整体折尖角组件执行所述折弯动作；

8、在所述下料截断动作中，提取金属断裂瞬间对应的阻力衰减参量；

9、依据所述阻力衰减参量，动态计算所述冲压材料在所述折弯动作中所需的底端保压时长；

10、在所述折弯动作中，控制成形冲头在下死点位置维持所述底端保压时长，以释放集中应力并控制回弹幅度；

11、采集所述连接器组件的尺寸检测数据，并将所述阻力衰减参量、所述底端保压时长以及所述尺寸检测数据绑定为追溯数据包存入质量追溯系统。

12、可选的，所述控制所述下料工站利用整体刺破组件按预设微米级间隙执行所述下料截断动作，包括：

13、控制下料冲头与脱料入子之间、以及刀口与顶料片之间按照所述预设微米级间隙进行协同动作；

14、利用所述协同动作对所述冲压材料的接触区进行冲切，抑制翻料缺陷并将所述接触区的引脚宽度极差控制在目标公差数值内。

15、可选的，所述控制所述成形工站利用整体折尖角组件执行所述折弯动作，包括：

16、控制具备多斜面相交轮廓的所述整体折尖角组件对所述接触区施加多向闭合成形压力；

17、利用所述多向闭合成形压力完成尖角成型步骤，以使得所述接触区在尖角两侧呈现对称形态。

18、可选的，所述具备多斜面相交轮廓的所述整体折尖角组件在投入生产前经过光学研磨处理；

19、利用经过所述光学研磨处理的表面保障所述尖角成型步骤的成型稳定度，使得最终获得的高度尺寸公差小于或者等于0.02毫米。

20、可选的，所述在所述下料截断动作中，提取金属断裂瞬间对应的阻力衰减参量，包括：

21、连续监测执行所述下料截断动作时的冲裁阻力数值序列；

22、识别所述冲裁阻力数值序列中表征贯穿破裂的阻力骤降临界节点；

23、计算所述阻力骤降临界节点处的阻力下降斜率，并将所述阻力下降斜率作为所述阻力衰减参量。

24、可选的，所述依据所述阻力衰减参量，动态计算所述冲压材料在所述折弯动作中所需的底端保压时长，包括：

25、将所述阻力下降斜率与标准状态斜率进行比对，获取斜率偏差数值；

26、根据所述斜率偏差数值，从预先构建的应力松弛补偿映射关系中匹配出延时补偿增量；

27、将基础驻留时长与所述延时补偿增量相加，生成所述底端保压时长。

28、可选的，所述在所述折弯动作中，控制成形冲头在下死点位置维持所述底端保压时长，以释放集中应力并控制回弹幅度，包括：

29、当所述成形冲头下行压紧所述冲压材料并抵达所述下死点位置时，启动保压计时操作；

30、在所述保压计时操作未达到所述底端保压时长期间，维持伺服电机的下压扭矩输出；

31、在达到所述底端保压时长后，控制所述成形冲头执行回退升起动作。

32、可选的，所述采集所述连接器组件的尺寸检测数据，包括：

33、利用部署于产线传送带上方的光学检测模组对所述连接器组件的尖角区域进行扫描；

34、提取扫描影像中的尖角顶点至水平基准面之间的垂直距离，将所述垂直距离作为所述尺寸检测数据。

35、可选的，所述将所述阻力衰减参量、所述底端保压时长以及所述尺寸检测数据绑定为追溯数据包存入质量追溯系统，包括：

36、读取当前加工批次对应的追溯序列号；

37、将所述追溯序列号、所述阻力衰减参量、所述底端保压时长以及所述尺寸检测数据按时间顺序拼接；

38、对拼接后的数据体进行加密压缩生成所述追溯数据包，并上传存储至所述质量追溯系统。

39、可选的，所述将所述阻力衰减参量、所述底端保压时长以及所述尺寸检测数据绑定为追溯数据包存入质量追溯系统之后，还包括：

40、在连续多个冲压工作周期内，实时监控所述尺寸检测数据的波动趋势；

41、若发现所述尺寸检测数据持续偏向设定公差边界移动，则提取产生所述波动趋势期间关联的多组所述阻力衰减参量；

42、利用提取出的多组所述阻力衰减参量对所述应力松弛补偿映射关系进行逻辑参数修正，以补偿所述尺寸数据的波动偏差。

43、本发明取得了如下有益效果：

44、本发明通过在下料截断动作中实时提取能够表征金属材料屈服破裂瞬态特征的阻力衰减参量，量化感知了冲压带料微观物理性能的客观波动，并以此为依据动态推算出后续折弯动作所需的底端保压时长，使得成形冲头能够在下死点位置提供自适应的应力松弛周期，帮助材料内部积聚的弹性应变能平稳转化为不可逆的塑性应变量，有效控制了脱模阶段的实体结构回弹幅度，保障了连接器组件微观三维尺寸的一致性。本方法将前端工艺测得的阻力衰减参量、控制层的底端保压执行时长以及末端采集的成品尺寸检测数据按照时间先后序列进行拼接绑定，生成带有对应批次标记的追溯数据包并存入质量追溯系统，在前端受力状态与终端实体轮廓之间建立起贯通的数据关联通道。在产线连续运转期间，当统计运算引擎监测到产品实测尺寸表现出持续偏向设定公差边界的移动趋势时，控制端能够依托该绑定架构溯源提取引发局部波动的历史力学特征参量集合，并基于此对内置的应力松弛补偿映射关系开展逻辑参数的逆向推演与自主更新，打通了涵盖状态监控、数据溯源与反馈干预的工艺闭环，提升了微米级连续冲压设备在长期服役状态下对尺寸偏差的自我纠正与控制效能。

45、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

46、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。