一種交流電磁驅(qū)動沖壓的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，包括電磁驅(qū)動機構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)由軛鐵、沖桿、與沖桿內(nèi)端固定連接的銜鐵、在軛鐵兩側(cè)分別設(shè)置的上、下端蓋構(gòu)成，所述上端蓋、軛鐵和下端蓋圍成一個可供所述沖桿及銜鐵往復運動的容腔，所述下端蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有永磁鐵，其特征在于：還包括直角恒增力桿，所述直角恒增力桿一端經(jīng)搖桿與所述沖桿外端鉸接，另一端與支架鉸接，所述直角恒增力桿近所述支架一端上的三分之一處鉸接有連桿，所述連桿下端鉸接有沿導向機構(gòu)上下升降的沖頭。本實用新型重心低，安裝使用方便，穩(wěn)定性高，同時提高了沖力及功率，減少了沖擊時間，工作效率高。
【專利說明】一種交流電磁驅(qū)動沖壓機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種沖壓機，具體涉及一種交流電磁驅(qū)動沖壓機。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)的不斷進步，在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，高精密的機械開始被廣泛運用，對于小的工件的加工，需要大量的小型魚微型沖壓設(shè)備。相對于機械與氣動沖床，電磁沖床具有能量傳遞路線最短，結(jié)構(gòu)簡單，頻率高，價格低等突出優(yōu)勢。
[0003]中國專利201220062823.3公開了一種永磁助力電磁沖壓機，該沖壓機利用永磁鐵助力與電磁驅(qū)動相結(jié)合的方式，利用永磁助力增大沖壓力，完成對工件的加工。但是該專利中沒有增力結(jié)構(gòu)，僅僅靠沖壓機的沖頭直接輸出沖力，永磁助力機要安裝在上端，重心較高，需要質(zhì)量大的底座固定，增加了成本；并且該沖壓機用的是直流電，功率有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的是提供一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，重心較低，安裝使用方便，穩(wěn)定性高，同時提高了沖力及功率，減少了沖擊時間，工作效率高。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，包括電磁驅(qū)動機構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)由軛鐵、沖桿、與沖桿內(nèi)端固定連接的銜鐵、在軛鐵兩側(cè)分別設(shè)置的上、下端蓋構(gòu)成，所述上端蓋、軛鐵和下端蓋圍成一個可供所述沖桿及銜鐵往復運動的容腔，所述下端蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有永磁鐵，還包括直角恒增力桿，所述直角恒增力桿一端經(jīng)搖桿與所述沖桿外端鉸接，另一端與支架鉸接，所述直角恒增力桿近所述支架一端上的三分之一處鉸接有連桿，所述連桿下端鉸接有沿導向機構(gòu)上下升降的沖頭。
[0006]進一步的技術(shù)方案，所述搖桿低于水平面傾斜設(shè)置且與水平面構(gòu)成2-5°夾角。
[0007]進一步的技術(shù)方案，所述軛鐵內(nèi)設(shè)有擊發(fā)線圈及回程線圈，所述擊發(fā)線圈及回程線圈可分別導入交流電，當所述擊發(fā)線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運動的驅(qū)動力，當所述回程線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運動的驅(qū)動力。
[0008]進一步的技術(shù)方案，所述直角恒增力桿由一體成型且垂直連接的橫桿及豎桿構(gòu)成，所述橫桿外端與支架鉸接，所述豎桿外端經(jīng)搖桿與所述沖桿外端鉸接。
[0009]進一步的技術(shù)方案，所述導向機構(gòu)包括梁柱及立柱，所述梁柱一端與所述支架固定連接，另一端與所述立柱固定連接，所述立柱固定設(shè)置于所述電磁驅(qū)動機構(gòu)上部，所述梁柱上開設(shè)有供所述沖頭上下升降的通孔。
[0010]進一步的技術(shù)方案，所述立柱上位于所述沖頭下方設(shè)有工作臺，所述工作臺可沿所述立柱上下滑動。
[0011]進一步的技術(shù)方案，所述上端蓋上開設(shè)有供所述沖桿穿過的通孔。
[0012]本實用新型的沖壓過程如下:
[0013]電磁驅(qū)動機構(gòu)的軛鐵內(nèi)設(shè)有擊發(fā)線圈和回程線圈，擊發(fā)線圈內(nèi)通入交流電，電流形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔右側(cè)運動的驅(qū)動力，銜鐵的極性與永磁鐵的極性相同因而相斥，搖桿在沖桿的帶動下向右下運動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點順時針轉(zhuǎn)動向下，連桿在直角恒增力桿帶動向下運動，沖頭在連桿帶動沿梁柱的通孔向下運動，從而對工作臺上的工件進行沖壓操作；回程線圈通入交流電時，形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔左側(cè)運動的驅(qū)動力，銜鐵的極性與永磁鐵的極性相異因而相吸，搖桿在沖桿帶動下向右上運動，直角恒增力桿在搖桿帶動繞左端與支架的鉸接點逆時針轉(zhuǎn)動向上，連桿在直角恒增力桿帶動向上運動，沖頭在連桿帶動沿通孔向上運動，結(jié)束沖壓操作。在沖壓過程中，連桿滿足自由度為1°。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:
[0015]1.本實用新型重心低，安裝使用方便，穩(wěn)定性高，不需要質(zhì)量很大的底座來固定或平衡，便于安裝；
[0016]2.本實用新型通過導入交流電驅(qū)動銜鐵及沖桿運動，進而帶動直角恒增力桿轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動沖頭向下沖壓，較之以往使用的永磁助力電磁沖壓機，提高了沖力及功率，減少了沖擊時間，使得工作效率得到了提高；
[0017]3.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，且成本較低，易于實現(xiàn)，適合推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0019]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例一中擊發(fā)線圈導電時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例一中回程線圈導電時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1、軛鐵；2、沖桿；3、銜鐵；4、上端蓋；5、下端蓋；6、容腔；7、永磁鐵；8、直角恒增力桿；9、搖桿；10、支架；11、連桿；12、沖頭；13、擊發(fā)線圈；14、回程線圈；15、梁柱；16、立柱；17、工作臺。

【具體實施方式】
[0023]實施例一:參見圖1至3所示，一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，包括電磁驅(qū)動機構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)由軛鐵1、沖桿2、與沖桿2內(nèi)端固定連接的銜鐵3、在軛鐵I兩側(cè)分別設(shè)置的上、下端蓋4、5構(gòu)成，所述上端蓋4上開設(shè)有供所述沖桿穿過的通孔，所述上端蓋4、軛鐵I和下端蓋5圍成一個可供所述沖桿2及銜鐵3往復運動的容腔6，所述下端蓋5內(nèi)側(cè)還設(shè)有永磁鐵7，還包括直角恒增力桿8，所述直角恒增力桿8 一端經(jīng)搖桿9與所述沖桿2外端鉸接，所述搖桿低于水平面傾斜設(shè)置且與水平面構(gòu)成2-5°夾角，所述直角恒增力桿8另一端與支架10鉸接，所述直角恒增力桿近所述支架一端上的三分之一處鉸接有連桿11，所述連桿11下端鉸接有沿導向機構(gòu)上下升降的沖頭12。
[0024]軛鐵I內(nèi)設(shè)有擊發(fā)線圈13及回程線圈14，所述擊發(fā)線圈及回程線圈可分別導入交流電，當所述擊發(fā)線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運動的驅(qū)動力，當所述回程線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運動的驅(qū)動力。
[0025]擊發(fā)線圈內(nèi)通入交流電，電流形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔右側(cè)運動的驅(qū)動力，銜鐵的極性與永磁鐵的極性相同因而相斥，搖桿在沖桿的帶動下向右下運動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點順時針轉(zhuǎn)動向下，連桿在直角恒增力桿帶動向下運動，沖頭在連桿帶動沿梁柱的通孔向下運動，從而對工作臺上的工件進行沖壓操作；回程線圈通入交流電時，形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔左側(cè)運動的驅(qū)動力，銜鐵的極性與永磁鐵的極性相異因而相吸，搖桿在沖桿帶動下向右上運動，直角恒增力桿在搖桿帶動繞左端與支架的鉸接點逆時針轉(zhuǎn)動向上，連桿在直角恒增力桿帶動向上運動，沖頭在連桿帶動沿通孔向上運動，結(jié)束沖壓操作。
[0026]直角恒增力桿由一體成型且垂直連接的橫桿及豎桿構(gòu)成，所述橫桿外端與支架鉸接，所述豎桿外端經(jīng)搖桿與所述沖桿外端鉸接。
[0027]導向機構(gòu)包括梁柱15及立柱16，所述梁柱15 —端與所述支架10固定連接，另一端與所述立柱16固定連接，所述立柱16固定設(shè)置于所述電磁驅(qū)動機構(gòu)上部，所述梁柱15上開設(shè)有供所述沖頭12上下升降的通孔。所述立柱16上位于所述沖頭12下方設(shè)有工作臺17，所述工作臺17可沿所述立柱16上下滑動。
[0028]本實用新型的工作過程和受力分析如下所述:
[0029]在非運動狀態(tài)時，線圈不通電，銜鐵和沖桿可能處于容腔內(nèi)左、右兩端的兩個極限位置。銜鐵和沖桿處于左極限位置時，銜鐵被下端蓋內(nèi)側(cè)的永磁鐵吸附住(永磁鐵磁力很小可忽略不計)，連接電磁驅(qū)動機構(gòu)和直角恒增力桿的搖桿與水平方向呈夾角α (2-5度)向下過死點，連接直角恒增力桿和沖頭的連桿與豎直方向呈銳角且角度很小(2-5度)或豎直，沖頭此時處于行程最高點。處于右極限位置時，沖頭此時處于行程最低點。
[0030]當對擊發(fā)線圈導入交流電時，設(shè)定銜鐵受到線圈施加的驅(qū)動力方向向右，此時銜鐵受到擊發(fā)線圈所施加的驅(qū)動力Ftti，過死點搖桿的力為Ftti/cos α，直角恒增力桿下端豎直的拉力為F^gtana，直角恒增力桿水平方向的力為Ftti，沖頭的力為F#，設(shè)直角恒增力桿水平長a，豎直長b，連桿到支架距離為L，在運動過程中α越來越大，上述力作用下，沖桿加速向右運動，帶動搖桿向右運動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點順時針轉(zhuǎn)動向下，進而帶動與直角恒增力桿連接的連桿向下運動，沖頭在連桿帶動下沿梁柱的通孔向下運動，其加速度越來越大，其動能轉(zhuǎn)化為沖擊動能力Faffi，達到行程最低點，完成沖頭對工件的加工。
[0031]當對回程線圈通以交流電時，銜鐵受到回程線圈施加的驅(qū)動力方向向左，此時銜鐵受到回程線圈所施加的向左電磁驅(qū)動力Ftti，上述力作用下，銜鐵與沖桿將以較小的加速度向左運動，帶動搖桿向左運動，直角恒增力桿逆時針時針向上運動，帶動連桿和沖頭向上運動，其中沖頭以較小的速度向上運動，上述過程可以表述為:
[0032]非運動狀態(tài)時:永磁較小的吸附力吸附銜鐵使其穩(wěn)定。
[0033]擊發(fā)線圈通入交流電，沖頭向下運動時:
[0034]沖頭沖力F沖=(F電磁a-F電磁tan a b) /L+F動能。
[0035]由于α很小故F電磁tan a b可忽略不計,又a/L ~ 3,故沖頭沖力F沖=3.F電磁+F動能°
[0036]本實用新型的最優(yōu)方案，設(shè)Fatg保險取0.25F%{1，忽略銜鐵和沖頭自重力G，沖頭沖力F沖=3 -Fm+Fat^ 3.25F電磁，又本實施例采用的是交流電，輸出功率比永磁助力沖壓機大，設(shè)本實實施例Ftti是永磁助力沖壓機中電磁驅(qū)動力的3倍，則此時的沖頭沖力是原有的永磁助力電磁沖壓機的9倍以上。
[0037]當然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，包括電磁驅(qū)動機構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)由軛鐵(I)、沖桿(2)、與沖桿⑵內(nèi)端固定連接的銜鐵(3)、在軛鐵⑴兩側(cè)分別設(shè)置的上、下端蓋(4、5)構(gòu)成，所述上端蓋(4)、軛鐵(I)和下端蓋(5)圍成一個可供所述沖桿(2)及銜鐵(3)往復運動的容腔￠)，所述下端蓋(5)內(nèi)側(cè)還設(shè)有永磁鐵(7)，其特征在于:還包括直角恒增力桿(8)，所述直角恒增力桿(8) —端經(jīng)搖桿(9)與所述沖桿(2)外端鉸接，另一端與支架(10)鉸接，所述直角恒增力桿(8)近所述支架(10) —端上的三分之一處鉸接有連桿(11)，所述連桿(11)下端鉸接有沿導向機構(gòu)上下升降的沖頭(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述搖桿低于水平面傾斜設(shè)置且與水平面構(gòu)成2-5°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述軛鐵(I)內(nèi)設(shè)有擊發(fā)線圈(13)及回程線圈(14)，所述擊發(fā)線圈及回程線圈可分別導入交流電，當所述擊發(fā)線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運動的驅(qū)動力，當所述回程線圈導入交流電時對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運動的驅(qū)動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述直角恒增力桿(8)由一體成型且垂直連接的橫桿及豎桿構(gòu)成，所述橫桿外端與支架(10)鉸接，所述豎桿外端經(jīng)搖桿(9)與所述沖桿(2)外端鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述導向機構(gòu)包括梁柱(15)及立柱(16)，所述梁柱(15) —端與所述支架(10)固定連接，另一端與所述立柱(16)固定連接，所述立柱(16)固定設(shè)置于所述電磁驅(qū)動機構(gòu)上部，所述梁柱(15)上開設(shè)有供所述沖頭上下升降的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述立柱(16)上位于所述沖頭(12)下方設(shè)有工作臺(17)，所述工作臺(17)可沿所述立柱(16)上下滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流電磁驅(qū)動沖壓機，其特征在于:所述上端蓋上開設(shè)有供所述沖桿穿過的通孔。
【文檔編號】B30B1/42GK203919765SQ201420182054
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】湯攀飛, 王明娣 申請人:蘇州大學