專利名稱：旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輥彎成形的技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及ー種旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置及其加エ方法。
背景技術(shù)：
輥彎成形エ藝所生產(chǎn)的各種型材已經(jīng)十分廣泛地應(yīng)用于汽車、航空、建筑等領(lǐng)域。然而隨著人們對輥彎成形產(chǎn)品的要求不斷提高，有時(shí)會(huì)根據(jù)不同需要對輥彎型材進(jìn)行沖壓加工。而產(chǎn)品脫離生產(chǎn)線加工會(huì)使生產(chǎn)周期大幅増加，效率低下。專利號為ZL200910085790. 7的中國發(fā)明專利公開了ー種旋轉(zhuǎn)沖孔裝置，用于對 輥彎型材在線沖孔，然而其缺點(diǎn)在于所使用的沖模為剛性實(shí)體沖模，這就會(huì)不可避免地在沖模和凹模之間產(chǎn)生干渉；干涉問題降低了模具的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯訐p壞模具。專利號為ZL200920216257. 5的中國實(shí)用新型專利公開了ー種電磁輔助輥彎成型裝置，輥彎產(chǎn)品從生產(chǎn)線直接進(jìn)入裝置后，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制電磁線圈及成形模具沿エ件進(jìn)給方向等速移動(dòng)，移動(dòng)到需成型位置時(shí)模具閉合，同時(shí)成型線圈放電使エ件局部變形，然后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制模具打開，成型線圈返回初始位置，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。該裝置克服了實(shí)體沖模旋轉(zhuǎn)沖孔エ藝的沖模與凹模干涉問題，但是缺點(diǎn)在干毎次加工之后成型線圈有一回程過程，這就使得每兩次加工之間有很長的距離間隔，限制了加工密度；而其単一的模具又無法實(shí)現(xiàn)多樣化加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述的輥彎型材在線沖壓或沖孔エ藝的不足，提供一種旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置及加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置,其組成包括電磁線圈,通電后產(chǎn)生脈沖電磁力，對エ件進(jìn)行沖壓；凹模，用于成型相應(yīng)的形狀特征；上輥，沿其周向安裝電磁線圈；下輥，沿其周向安裝凹模；機(jī)架，用于固定整個(gè)裝置以及承載上下輥；固定裝置，內(nèi)有軸承，將上下輥固定在機(jī)架上；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)上下輥；放電回路，使電磁線圈通電，從而產(chǎn)生電磁力；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制放電回路，控制電磁力的大小、產(chǎn)生和消失，以及控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、啟動(dòng)與停止，從而控制整個(gè)加工過程；間隙調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)上輥和下輥在機(jī)架上的豎直方向的位置；絲杠，用于實(shí)現(xiàn)上輥和下輥調(diào)節(jié)位置時(shí)的上下移動(dòng)。凹模的凹模底板下裝有彈簧，エ件受力壓入凹模時(shí)，凹模底板會(huì)隨エ件一起運(yùn)動(dòng)到凹模最底端，當(dāng)電磁力消失時(shí)，彈簧會(huì)將已成型的エ件或沖孔廢料從凹模內(nèi)推出，以防止粘連。且凹模通過螺釘安裝于下輥上，可根據(jù)不同加工需求拆卸更換。一種基于本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置的加工方法，用于在線對定截面或變截面輥彎型材加工孔、凹槽或加強(qiáng)筋；將旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置安裝在輥彎生產(chǎn)線的后部，上輥和下輥在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，電磁線圈和凹模的線速度與エ件的行進(jìn)速度保持相同；安裝于上輥的電磁線圈與下輥上的凹模相互對應(yīng)，當(dāng)電磁線圈旋轉(zhuǎn)到エ件的正上方時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路放電，電磁線圈通電，使エ件受到脈沖電磁力，在凹模內(nèi)被加工出相應(yīng)形狀特征，隨后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路斷電，電磁力消失，裝有彈簧的凹模底板將エ件或廢料彈出，以防止粘連；上輥與下輥繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，エ件持續(xù)行迸，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比，其優(yōu)點(diǎn)在于(1)產(chǎn)品直接在線加工，生產(chǎn)效率高；(2)電磁力取代了實(shí)體沖模，解決了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)沖壓或沖孔エ藝中實(shí)體沖模與凹模的干涉問題；(3)凹模可更換，可沿下輥圓周安裝多個(gè)不同凹模，實(shí)現(xiàn)高密度多祥化加工。


圖IA是本發(fā)明裝置的主視示意圖；·
圖IB是本發(fā)明裝置的側(cè)視示意圖；圖2是本發(fā)明裝置的凹模的立體示意圖；圖3是圖IB中I部分局部放大圖；圖4是實(shí)例I所使用的安裝有相應(yīng)凹模的下輥示意圖；圖5是實(shí)例I的加工成品示意圖；圖6是實(shí)例2的加工成品示意圖。圖中標(biāo)記為1一機(jī)架，2—固定裝置，3—固定螺母，4一絲杠,5—線圈棍,6—電磁線圈，7—間隙調(diào)節(jié)裝置，8—エ件，9—凹模棍，10—凹模，11—凹模底板，12—減震橡膠墊，13 一磁力線，14 一彈黃，15—螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述如圖1A、圖IB所示，本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，電磁線圈6與凹模10通過螺釘15分別沿圓周安裝在上輥5和下輥9上，上輥5與下輥9通過固定裝置2與固定螺母3安裝在機(jī)架I上，工作時(shí)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，其豎直方向位置可通過位于機(jī)架I上的間隙調(diào)節(jié)裝置7以及絲杠4調(diào)節(jié)。加工方法如下如圖3所示，裝置的上輥5和下輥9在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，且電磁線圈6和凹模10的線速度與エ件8的行進(jìn)速度保持相同；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，從而控制上輥5與下輥9的轉(zhuǎn)動(dòng)與制動(dòng)以及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向；安置于上輥5的電磁線圈6與下輥9上的凹模10相互對應(yīng)；當(dāng)電磁線圈6、旋轉(zhuǎn)到エ件8的正上方時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路放電，電磁線圈6通電，產(chǎn)生磁力線13，使エ件8受到脈沖電磁力，隨之被壓入凹模10，而后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路斷電，電磁力消失，安裝有彈簧14的凹模底板11將エ件8彈出，以防止粘連；電磁線圈6與上輥5之間裝有減震橡膠墊12，以保護(hù)電磁線圈6 ;上輥5與下輥9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，如下輥9上安裝不同孔形的凹模10，便可實(shí)現(xiàn)連續(xù)多樣化加工。實(shí)例I :利用本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，在室溫下沖壓加工厚度為0. 4_，腹板寬為80mm的6063鋁合金帽形截面輥彎型材，エ件行進(jìn)速度為0. 5m/s，要求在エ件上加工出加強(qiáng)筋與凹槽相間_的組合，加強(qiáng)筋尺寸為50mmX8mm,深度為5mm,凹槽尺寸為30mmX20mm,深度為5mm,姆個(gè)加強(qiáng)筋與凹槽的中心間距為120mm。具體實(shí)施過程如下將旋轉(zhuǎn)電磁沖壓設(shè)備安裝在輥彎生產(chǎn)線后，如圖4所示，將加エ兩種形狀的凹模相間隔地安裝在凹模輥9上；然后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使線圈棍5與凹模棍9反向旋轉(zhuǎn),給予電磁線圈6和凹模以0. 5m/s的線速度，同時(shí)エ件以0. 5m/s速度進(jìn)入線圈輥5與凹模輥9之間；首先加工第一個(gè)凹槽，當(dāng)電磁線圈6旋轉(zhuǎn)到エ件正上方時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路對電磁線圈6放電，エ件受到瞬時(shí)脈沖電磁力，在電磁力的作用下，第一個(gè)凹槽在凹模中成形，隨后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使電磁線圈6斷電，電磁力消失，彈簧16將エ件推出，以防止其與凹模粘連；線圈輥5與凹模輥9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，讓下ー組電磁線圈與加工加強(qiáng)筋的凹模對エ件后進(jìn)入的部分進(jìn)行加工，加工出第一條加強(qiáng)筋；重復(fù)上述過程，將エ件加工為如圖5所示形狀。
實(shí)例2 使用本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)電磁沖孔裝置，在室溫下加工厚度為0. 6mm的Q235變截面型材，其腹板最寬處寬度為100mm,最窄處為80mm。型材行進(jìn)速度為0. 6m/s,對其進(jìn)行沖孔加エ，要求加工出矩形孔與圓孔相間隔的組合，矩形孔尺寸為40mmX30mm,圓孔直徑為25mm,每個(gè)矩形孔與圓孔的中心間距為120mm。具體實(shí)施過程如下將本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)電磁沖孔裝置安裝在變截面輥彎生產(chǎn)線后部，并將裝有兩種相應(yīng)孔形的凹模相間隔地安裝在下輥9上；然后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使上棍5與下棍9反向旋轉(zhuǎn),給予電磁線圈6和凹模0. 6m/s的線速度，同時(shí)變截面型材從輥彎生產(chǎn)線以0. 6m/s速度進(jìn)入上輥5與下輥9之間；首先加工第一個(gè)矩形孔，當(dāng)電磁線圈6旋轉(zhuǎn)到型材正上方時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路對電磁線圈6放電，被加工部分受到瞬時(shí)脈沖電磁力，在電磁力的作用下，第一個(gè)方孔在凹模中成形，隨后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使電磁線圈6斷電，電磁力消失，廢料被裝有彈簧的凹模底板彈出；上輥5與下輥9繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使下一組線圈與加工圓孔的凹模對變截面型材后進(jìn)入的部分進(jìn)行加工，從而加工出第一個(gè)圓孔；重復(fù)上述過程，將エ件加工為圖6所示形狀。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)任務(wù)在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，其組成包括電磁線圈￠)、凹模(10)、上輥(5)、下輥(9)、機(jī)架(I)、固定裝置(2)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、放電回路、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、間隙調(diào)節(jié)裝置(7)、絲杠(4)；電磁線圈(6)和凹模(10)分別沿圓周安裝于上輥(5)和下輥(9)，上輥(5)與下輥(9)通過固定裝置(2)安裝在機(jī)架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，其特征在于，所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于控制放電回路和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而控制電磁力的大小、產(chǎn)生和消失，以及上下輥(5，9)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、啟動(dòng)與停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，其特征在于，所述的安裝于機(jī)架(I)上的上輥(5)與下輥(9)豎直方向的位置可通過間隙調(diào)節(jié)裝置(7)以及絲杠 (4)調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，其特征在于，所述的凹模(10)的凹模底板(11)下裝有彈簧(14)，工件受力壓入凹模(10)時(shí)，凹模底板(11)會(huì)隨工件一起運(yùn)動(dòng)到凹模(10)最底端，當(dāng)電磁力消失時(shí)，彈簧(14)會(huì)將已成型的工件或沖孔廢料從凹模(10)內(nèi)推出，以防止粘連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置，其特征在于，所述的凹模(10)通過螺釘(15)安裝于下輥(9)上，可根據(jù)不同加工需求拆卸更換。
6.采用權(quán)利要求I所述的裝置所實(shí)施的旋轉(zhuǎn)電磁沖壓加工方法，用于在線對定截面或變截面輥彎型材加工孔、凹槽或加強(qiáng)筋，其特征在于，將所述旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置安裝于輥彎成形生產(chǎn)線后部，上輥(5)和下輥(9)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，電磁線圈(6)和凹模(10)的線速度與工件的行進(jìn)速度保持相同；當(dāng)電磁線圈旋轉(zhuǎn)到工件的正上方時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路放電，電磁線圈(6)通電，工件受到脈沖電磁力，在凹模(10)內(nèi)被加工出相應(yīng)形狀特征，隨后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制放電回路斷電，電磁力消失，裝有彈簧(14)的凹模底板(11)將工件或廢料彈出，以防止粘連；上輥(5)與下輥(9)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，工件持續(xù)行進(jìn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置及其方法，屬于輥彎成形技術(shù)領(lǐng)域，用于對輥彎成形后的產(chǎn)品進(jìn)行沖壓加工。該旋轉(zhuǎn)電磁沖壓裝置主要包括電磁線圈、凹模、上輥、下輥、機(jī)架、固定裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、放電回路、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、間隙調(diào)節(jié)裝置、絲杠。上輥和下輥分別安裝多個(gè)電磁線圈和凹模，工作時(shí)直接與輥彎生產(chǎn)線相接，上輥與下輥帶動(dòng)電磁線圈和凹模轉(zhuǎn)動(dòng)，對行進(jìn)中的工件進(jìn)行連續(xù)沖壓加工。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用電磁力，解決了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)沖壓工藝的沖模與凹模干涉問題，實(shí)現(xiàn)高效率多樣化加工。
文檔編號B21D5/08GK102950173SQ20121042161
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者韓飛, 楊河 申請人:北方工業(yè)大學(xué)