專利名稱：雙向電磁驅(qū)動高速沖壓機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于沖壓機械領(lǐng)域，具體的講是一類采用雙向電磁驅(qū)動的高速沖壓機械。
傳統(tǒng)的沖壓機械，采用旋轉(zhuǎn)電機拖動慣性輪轉(zhuǎn)動并使與慣性輪連接的曲柄轉(zhuǎn)動，帶動連桿(即滑塊)上下往復運動，滑塊向下運動(進程)時，產(chǎn)生一定量值的沖力做功。近年來，用電磁力做功的機械嶄露頭角，例如，中國專利ZL92232008.X利用電磁力于工件成型；91103785.3利用電磁力于鋼筋自動截斷機；90106320.7利用電磁原理制造錘打設(shè)備。江蘇省海安縣教學模具廠推出了一種“電磁沖床”，利用進程線圈通電的電磁力，吸引連桿與動鐵下行，完成沖壓的動作，反程運動采用一個反向力彈簧使滑塊復位。如所周知，反向彈簧力必然抵消一部分進程力，而且由于電控和機械的結(jié)合，使沖床的往復運動頻率受到限制，通常每分鐘很難超過30次，這與原來的純機械沖壓設(shè)備的每分鐘可達到200次的往復沖壓無法相比，也很難替代傳統(tǒng)的機械沖床。
本實用新型的目的是對前述單線圈電磁沖床進行改進，采用進程和回程兩組電磁線圈，并在電控中采用消磁脈沖發(fā)生技術(shù)，設(shè)計出雙向電磁驅(qū)動高速沖壓機械。
本實用新型的顯著特征在于把一個由機座(1)、導柱(10)、滑桿(20)、動鐵(19)、滑塊(2)、進程線圈(12)等主要部份組成的電磁沖床中，置一個回程線圈(14)固定在封閉蓋板(18)上，并通過固定螺環(huán)(15)與機殼(11)緊固在容納進程線圈(12)的電磁力轉(zhuǎn)換器(4)的上部，滑桿(20)與固定其上的動鐵(19)置于進程線圈(12)和回程線圈(14)的圍繞之中，限位彈簧(21)安裝在機殼(11)下部的含油軸套(22)與滑桿(20)凸臺之間，進程線圈(12)和回程線圈(14)通過導線與電控系統(tǒng)相連。
本設(shè)計的沖壓機械中，電磁力轉(zhuǎn)換器(4)與其支架(3)、滑塊(2)與其支架(9)都安裝在有導柱(10)的機座(1)上，在實際生產(chǎn)使用時，沖壓工件的凹向模具固定在機座(1)上，凸向模具固定在滑塊(2)上，電磁力轉(zhuǎn)換器中的滑桿(20)連動滑塊(2)上下往復運動完成沖壓過程，為適應(yīng)模具尺寸不同，設(shè)有電磁力轉(zhuǎn)換器(4)的升降系統(tǒng)(6)和整機封閉高度的調(diào)正系統(tǒng)(8)。為確保工件質(zhì)量可通過手柄調(diào)節(jié)滑塊移位系統(tǒng)(5)完成裝卡模具的調(diào)正。
本實用新型雙向電磁驅(qū)動的高速沖壓機械，其電控系統(tǒng)是由整流，可調(diào)觸發(fā)，轉(zhuǎn)換放大，限位等電路聯(lián)結(jié)而成，一個用以消除動鐵(19)進程剩磁的消磁脈沖發(fā)生電路聯(lián)接在進程執(zhí)行系統(tǒng)中。
下面配合附圖詳細描述本實用新型的結(jié)構(gòu)，聯(lián)接及功能。


圖1是沖壓機械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是電磁力轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖，也是摘要附圖。
圖中(1)是機座、(2)是滑塊、(3)是電磁力轉(zhuǎn)換器支架，(4)是電磁力轉(zhuǎn)換器、(5)是滑塊移位系統(tǒng)、(6)是電磁力轉(zhuǎn)換器升降系統(tǒng)、(7)是鎖定裝置、(8)是封閉高度調(diào)整系統(tǒng)、(9)是滑塊支架、(10)是導柱、(11)是電磁力轉(zhuǎn)換器機殼、(12)是進程線圈、(13)是緩沖膠墊、(14)是回程線圈、(15)是固定螺環(huán)、(16)是軸套蓋、(17)是上端含油軸套、(18)是封閉蓋板、(19)是動鐵、(20)是滑桿、(21)是限位彈簧、(22)是下端含油軸套。
圖3是電氣控制原理方框示意圖。
本設(shè)計由于設(shè)置了回程線圈(14)，可以根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)回程力的大小。在進程線圈(12)的控制電路中設(shè)置了消磁脈沖發(fā)生電路，因此當產(chǎn)生沖力的正向脈沖電流通過以后，可立刻導入一個反向的消磁脈沖電流，這樣可以在瞬間消除動鐵(19)中的剩磁，并由限位彈簧(21)保持其初始位置，從而提高了沖壓機的工作頻率。本設(shè)計的沖壓機械可根據(jù)生產(chǎn)實際需要，施加不同的驅(qū)動電流，使向下(沖)的進程力大，向上的回程力小，并隨意可調(diào)，即所謂雙向變流。本設(shè)計克服了回程靠彈簧復位，由于彈簧力不足，使回程力不夠，不能用于間隙小的模具或帶有模架的精密模具，往復頻率可達到240次/分以上。
在本設(shè)計的控制電路中，可調(diào)觸發(fā)[II]電路中產(chǎn)生一定的方形脈沖信號，其頻率在該電路中根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)，信號進入轉(zhuǎn)換放大[II]電路輸出有足夠牽引動鐵(19)能力的方型脈沖電流，導入進程線圈(12)，線圈(12)產(chǎn)生的電磁力吸引動鐵(19)運動。同理回程線圈(14)中通過的回程脈沖電流產(chǎn)生的電磁力吸引動鐵(19)向回程運動?；爻堂}沖頻率與進程脈沖頻率相同，但隨導通時間由限位電路控制。在控制系統(tǒng)中設(shè)置了消磁脈沖發(fā)生電路，產(chǎn)生消磁脈沖信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換放大[III]電路放大后，用反向極性的小電流在進程線圈(12)的方形脈沖電流通過后導入，使動鐵(19)中的剩磁在反向勵磁作用下迅速退掉。
本設(shè)計的一個實施例如下一部沖力為2噸的沖壓機械，其各種參數(shù)如下電源電壓(交流)220V線圈工作電壓(交直流)110V最大沖力(公斤)2000最大封閉高度(毫米)200最小封閉高度(毫米)160最大行程(毫米)40最大連續(xù)工作頻率(次/分)240線圈溫升(℃)＜60線圈匝數(shù)(φ1.0毫米線)1200當正向脈沖電流通過進程線圈(12)時，產(chǎn)生電磁力，吸引動鐵(19)并連同滑桿(10)向下加速運動，產(chǎn)生沖力。為防止滑桿(10)直接撞擊機殼(11)，設(shè)有緩沖膠墊(13)。進程運動完成，限位電路給出信號，開通消磁脈沖發(fā)生，在進程線圈(12)中導入反向的消磁電流，產(chǎn)生電磁力使滑桿(10)回位，并由限位彈簧(21)保持其初始位置，完成一次上下往復運動。在電控下，線圈(12)、(14)依次交替導電，形成不斷的高速重復動作。
在生產(chǎn)準備的裝卡模具時，要求人為緩慢地移動滑桿(塊)位置，使待固定在機座(1)上的部分模具與固定在滑塊(2)上的部分模具有最佳的相對位置，確保沖壓工件的質(zhì)量，同時可通過調(diào)節(jié)滑塊(2)的移位系統(tǒng)(5)完成裝卡模具的調(diào)整。本機在控制下可完成不同的功能，工作方式可選擇由人工腳踏開關(guān)控制工作，踏一次開關(guān)，沖壓機可動作一次，也可以轉(zhuǎn)換為自動連續(xù)動作。連續(xù)動作的頻率可按需要分擋次由低到高或由高到低，在設(shè)定范圍內(nèi)隨意調(diào)整，在本實施例中最高頻率設(shè)計可達240次。
本設(shè)計的沖壓機械有如下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單，省掉傳統(tǒng)機械大量部件如慣性輪，曲柄，連桿和離合器等，對于相同噸位(沖力)的大型機床重量可減少1/3，小型機可減少1/2，加工制造也簡單。
2、電能利用率高傳統(tǒng)機械能量轉(zhuǎn)換和消耗的環(huán)節(jié)多，利用率不到70％。本設(shè)計的電能利用率可達到90％以上，在機械運動的一個周期里，實際電流的導通僅僅是很小的一部，節(jié)省了電能。
權(quán)利要求1.一種雙向電磁驅(qū)動高速沖壓機械，由機座(1)、滑塊(2)、導柱(10)、電磁力轉(zhuǎn)換器(4)、滑塊移位系統(tǒng)(5)、轉(zhuǎn)換器升降系統(tǒng)(6)、封閉高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8)、滑塊支架(9)、進程線圈(12)等組成，其特征在于一個回程線圈(14)固定在所說的電磁轉(zhuǎn)換器(4)的蓋板(18)上，并通過固定螺環(huán)(15)與機殼(11)緊固在一起，與滑桿(10)固定在一起的動鐵(19)置于進程線圈(12)和回程線圈(14)的圍繞之中，限位彈簧(21)安裝在機殼(11)下部的含油軸套(22)與滑桿(20)的凸臺之間，進程線圈(12)和回程線圈(14)通過導線與控制系統(tǒng)相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁驅(qū)動沖壓機械，其控制電路由整流，可調(diào)觸發(fā)(I)(II)，轉(zhuǎn)換放大(I)(II)(III)，限位電路等組成，其特征在于一個用以消除動鐵(19)進程剩磁的消磁脈沖發(fā)生電路聯(lián)結(jié)在進程執(zhí)行系統(tǒng)中。
專利摘要一種雙向電磁驅(qū)動高速沖壓機械，本實用新型屬于金屬材料的沖壓機械領(lǐng)域。在所述的電磁力轉(zhuǎn)換器(4)中，一個回程線圈(14)固定在其蓋板(18)上，通過固定螺環(huán)(15)與機殼(11)緊固在一起，限位彈簧(21)安裝在機殼(11)下部的含油軸套(20)與滑桿的凸臺之間，一個用以消除動鐵(19)進程剩磁的消磁脈沖發(fā)生電路聯(lián)結(jié)在進程執(zhí)行系統(tǒng)中。
文檔編號B30B1/00GK2225351SQ95231378
公開日1996年4月24日 申請日期1995年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月12日
發(fā)明者李撫生, 王作儒 申請人:李撫生