專利名稱：雙肘桿式?jīng)_床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械沖壓設(shè)備，具體涉及一種雙肘桿式?jīng)_床。
背景技術(shù)：
沖床是金屬板材沖壓加工的重要設(shè)備。目前，性能較好的沖床多采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)和肘桿機(jī)構(gòu)的結(jié)合帶動(dòng)沖頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如中國實(shí)用新型專利CN2686800Y公開了一種數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床肘桿式主傳動(dòng)裝置，主要包括伺服電機(jī)、曲柄、連桿一、肘桿一、肘桿導(dǎo)向座、連桿二、肘桿二、肘桿三、滑塊和滑塊導(dǎo)向座，所述肘桿一裝在肘桿導(dǎo)向座上，滑塊裝在滑塊導(dǎo)向座上，伺服電機(jī)經(jīng)曲柄和活節(jié)與連桿一連接，連桿一的另一端經(jīng)活節(jié)與肘桿一連接，肘桿一的另一端經(jīng)活節(jié)與連桿二連接，連桿二的另一端經(jīng)活節(jié)與肘桿二和肘桿三連接，肘桿二的另一端向上經(jīng)活節(jié)與沖床體連接，肘桿三的另一端向下經(jīng)活節(jié)與滑塊連接。工作時(shí)，由伺服電機(jī)經(jīng)曲柄和連桿一帶動(dòng)肘桿一作橫向運(yùn)動(dòng)，連桿二在肘桿一的作用下使肘桿二和肘桿三作圓弧運(yùn)動(dòng)，由于肘桿二的上端經(jīng)活節(jié)與沖床體連接而不能上下運(yùn)動(dòng)，只能使肘桿三帶動(dòng)滑塊沿滑塊導(dǎo)向座作垂直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)沖頭完成沖壓工作。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便、制造成本低、且沖孔頻率和沖孔行程可調(diào)。但是該實(shí)用新型的電機(jī)、 曲柄、連桿一等零部件均位于沖床的中上部，重心較高，質(zhì)量分布不平衡，這就造成沖壓機(jī)的機(jī)身非常笨重，安裝要求較高。同時(shí)，滑塊在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中承受的水平方向的側(cè)向力較大，而且是周期變化的，側(cè)向力會(huì)導(dǎo)致滑塊與滑塊導(dǎo)向座之間的摩擦，造成毫無意義的摩擦損失與功耗，同時(shí)磨損會(huì)顯著降低滑塊與滑塊導(dǎo)向座的使用壽命。為解決上述問題，設(shè)計(jì)一種重心低、質(zhì)量分布平衡、摩擦小、使用壽命長的沖壓對沖壓領(lǐng)域的發(fā)展具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種雙肘桿式?jīng)_床，通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，沖床整體重心低， 質(zhì)量分布平衡，沖頭運(yùn)行平穩(wěn)，使用壽命長。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭，包括主動(dòng)齒輪和兩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由從動(dòng)齒輪、連桿以及雙邊肘桿機(jī)構(gòu)組成， 所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)由上、下肘桿鉸接而成，所述連桿的一端偏心鉸接于從動(dòng)齒輪上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿鉸接；所述上肘桿的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿的下端絞接于沖頭上；
兩所述從動(dòng)齒輪對稱地外嚙合于主動(dòng)齒輪的兩側(cè)，兩所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿與從動(dòng)齒輪的鉸接點(diǎn)關(guān)于主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)中心中心對稱。上述技術(shù)方案中，所述雙肘桿式?jīng)_床還包括電機(jī)、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪、皮帶以及從動(dòng)帶輪，所述主動(dòng)齒輪與從動(dòng)帶輪同軸固定。通過上述結(jié)構(gòu)，電機(jī)帶動(dòng)從動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)齒輪與之同步轉(zhuǎn)動(dòng)，分別與主動(dòng)齒輪外嚙合的兩從動(dòng)齒輪同速、同向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過左、右連桿帶動(dòng)雙邊肘桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)，沖頭兩端受到的水平合力為零，只受到豎直方向力，在豎直方向上平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。上述結(jié)構(gòu)中，連桿與從動(dòng)齒輪的鉸接點(diǎn)至從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)中心的距離為L1,連桿長度為L2，雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上、下肘桿共線時(shí)，從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)中心至上、下肘桿的鉸接點(diǎn)的距離為L ;優(yōu)選的，U+L2>U此時(shí)在主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周的過程中，沖床的沖頭具有兩次沖擊作用，提供沖擊效率。進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述電機(jī)設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床的下方，且所述電機(jī)的軸線與主動(dòng)齒輪的軸線位于同一鉛垂面上，通過上述結(jié)構(gòu)，沖床整體質(zhì)量分布平衡，重心穩(wěn)，易于安裝。優(yōu)選的，所述電機(jī)為伺服電機(jī)，所述皮帶為同步齒形帶。因?yàn)樗欧姍C(jī)具有可反復(fù)短時(shí)間過載的功能，可以形成“電子飛輪”效應(yīng)，因此能夠取消普通壓力機(jī)中笨重的機(jī)械飛輪裝置。此外，由于采用同步齒形帶傳動(dòng)，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，可任意設(shè)定沖頭的速度、加速度曲線，從而顯著改善壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，特別是減輕振動(dòng)、降低噪聲。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，還可以采用下述技術(shù)方案一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭，包括水平方向?qū)ΨQ設(shè)置的兩相同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由齒輪、連桿和雙邊肘桿機(jī)構(gòu)組成，所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)由上、下肘桿鉸接而成，所述連桿的一端偏心鉸接于齒輪上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿鉸接；所述上肘桿的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿的下端鉸接于沖頭上。上述技術(shù)方案中，所述雙肘桿式?jīng)_床還包括電機(jī)、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪、皮帶、以及從動(dòng)帶輪，所述從動(dòng)帶輪與其中一齒輪同軸固定。通過上述結(jié)構(gòu)，電機(jī)帶動(dòng)從動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中一齒輪與之同步轉(zhuǎn)動(dòng)，另一齒輪同速、反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而兩齒輪分別帶動(dòng)左、右兩側(cè)的雙邊肘桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)，沖頭兩端受到的水平合力為零，只受到豎直方向力，在豎直方向上平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述電機(jī)設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床的下方，且主、從動(dòng)齒輪的中心線關(guān)于電機(jī)的軸線橫向?qū)ΨQ，通過上述結(jié)構(gòu)，沖床整體質(zhì)量分布平衡，重心穩(wěn)，易于安裝。優(yōu)選的，所述電機(jī)為伺服電機(jī)，所述皮帶為同步齒形帶。因?yàn)樗欧姍C(jī)具有可反復(fù)短時(shí)間過載的功能，可以形成“電子飛輪”效應(yīng)，因此能夠取消普通壓力機(jī)中笨重的機(jī)械飛輪裝置。此外，由于采用同步齒形帶傳動(dòng)，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，可任意設(shè)定沖頭的速度、加速度曲線，從而顯著改善壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，特別是減輕振動(dòng)、降低噪聲。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
I.本發(fā)明利用雙邊肘桿機(jī)構(gòu)作為沖頭的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，沖頭受到的水平方向合力為零，只受到豎直方向力，保證沖頭在豎直方向上平穩(wěn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與沖頭導(dǎo)向座之間無摩擦，能量損失小，使用壽命長。2，本發(fā)明將電機(jī)、主動(dòng)帶輪等設(shè)于沖床的下方，降低了沖床的重心，沖床整體質(zhì)量分布平均，便于沖床的安裝與固定。3.本發(fā)明的電機(jī)選用伺服電機(jī)和同步齒形帶傳動(dòng)，因?yàn)樗欧姍C(jī)具有可反復(fù)短時(shí)間過載的功能，可以形成“電子飛輪”效應(yīng)，因此能夠取消普通壓力機(jī)中笨重的機(jī)械飛輪裝置。此外，由于采用同步齒形帶傳動(dòng)，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，可任意設(shè)定沖頭的速度、加速度曲線，從而顯著改善壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，特別是減輕振動(dòng)、降低噪聲。4.本發(fā)明中，選擇U+LPL，在主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周的過程中，沖床的沖頭具有兩次沖擊作用，提供沖擊效率。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意其中1、沖頭；3、連桿；4、雙邊肘桿機(jī)構(gòu)；40、上肘桿；41、下肘桿；5、從動(dòng)齒輪；6、主動(dòng)齒輪；7、電機(jī)；8、主動(dòng)帶輪；9、從動(dòng)帶輪；11、沖頭；12、齒輪，13、連桿；14、雙邊肘桿機(jī)構(gòu)； 140、上肘桿；141、下肘桿；17、電機(jī)；18、主動(dòng)帶輪；19、從動(dòng)帶輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一參見圖I所示，一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭1，包括主動(dòng)齒輪6和兩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由從動(dòng)齒輪5、連桿3以及雙邊肘桿機(jī)構(gòu)4組成，所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)4 由上肘桿40和下肘桿41鉸接而成，所述連桿3的一端偏心鉸接于從動(dòng)齒輪5上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿40鉸接；所述上肘桿40的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿41 的下端鉸接于沖頭I上。兩所述從動(dòng)齒輪5對稱地外嚙合于主動(dòng)齒輪6的兩側(cè)，兩所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿3 與從動(dòng)齒輪5的鉸接點(diǎn)關(guān)于主動(dòng)齒輪6的旋轉(zhuǎn)中心中心對稱。所述雙肘桿式?jīng)_床還包括設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床的下方的電機(jī)7、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪8、皮帶以及從動(dòng)帶輪9，所述主動(dòng)齒輪6與從動(dòng)帶輪9同軸固定，所述電機(jī)7的軸線與主動(dòng)齒輪6的軸線位于同一鉛垂面上。優(yōu)選的，所述電機(jī)7為伺服電機(jī)，所述皮帶為同步齒形帶。因?yàn)樗欧姍C(jī)具有可反復(fù)短時(shí)間過載的功能，可以形成“電子飛輪”效應(yīng)，因此能夠取消普通壓力機(jī)中笨重的機(jī)械飛輪裝置。此外，由于采用同步齒形帶傳動(dòng)，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，可任意設(shè)定沖頭的速度、加速度曲線，從而顯著改善壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，特別是減輕振動(dòng)、降低噪聲。工作時(shí)，由伺服電機(jī)經(jīng)主、從動(dòng)帶輪帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩從動(dòng)齒輪在主動(dòng)齒輪的作用下同速、同向轉(zhuǎn)動(dòng)，雙邊肘桿機(jī)構(gòu)在連桿的帶動(dòng)下擺動(dòng)，由于上肘桿的上端與機(jī)床體鉸接，只能使下肘桿帶動(dòng)沖頭做垂直運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上、下肘桿運(yùn)動(dòng)成一條直線時(shí)，沖頭處于最低位置，完成沖擊。上文中，連桿與從動(dòng)齒輪的鉸接點(diǎn)至從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)中心的距離為L1,連桿長度為 L2，雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上、下肘桿共線時(shí)，從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)中心至上、下肘桿的鉸接點(diǎn)的距離為 L ;本實(shí)施例中，U+LPL，此時(shí)在主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周的過程中，沖床的沖頭具有兩次沖擊作用，提供沖擊效率。實(shí)施例二 一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭，包括水平方向?qū)ΨQ設(shè)置的兩相同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由齒輪、連桿和雙邊肘桿機(jī)構(gòu)組成，所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)由上肘桿 140和下肘桿141鉸接而成，所述連桿13的一端偏心鉸接于齒輪12上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿140鉸接；所述上肘桿140的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿141的下端絞接于沖頭上。所述雙肘桿式?jīng)_床還包括設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床下方的電機(jī)17、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪18、皮帶、以及從動(dòng)帶輪19，所述從動(dòng)帶輪19與其中一齒輪12同軸固定，兩所述齒輪12的軸線關(guān)于電機(jī)的軸線橫向?qū)ΨQ。優(yōu)選的，所述電機(jī)17為伺服電機(jī)，所述皮帶為同步齒形帶。因?yàn)樗欧姍C(jī)具有可反復(fù)短時(shí)間過載的功能，可以形成“電子飛輪”效應(yīng)，因此能夠取消普通壓力機(jī)中笨重的機(jī)械飛輪裝置。此外，由于采用同步齒形帶傳動(dòng)，結(jié)合數(shù)控編程技術(shù)，可任意設(shè)定沖頭的速度、 加速度曲線，從而顯著改善壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，特別是減輕振動(dòng)、降低噪聲。
權(quán)利要求
1.一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭(1)，其特征在于包括主動(dòng)齒輪(6)和兩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由從動(dòng)齒輪(5)、連桿(3)以及雙邊肘桿機(jī)構(gòu)(4)組成，所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)(4)由上、下肘桿(40，41)鉸接而成，所述連桿(3)的一端偏心鉸接于從動(dòng)齒輪(5)上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿(40)鉸接；所述上肘桿(40)的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿(41)的下端鉸接于沖頭(I)上；兩所述從動(dòng)齒輪(5)對稱地外嚙合于主動(dòng)齒輪(6)的兩側(cè)，兩所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿(3) 與從動(dòng)齒輪(5)的鉸接點(diǎn)關(guān)于主動(dòng)齒輪(6)的旋轉(zhuǎn)中心中心對稱。
2.。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述雙肘桿式?jīng)_床還包括電機(jī)(7)、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪(8)、皮帶以及從動(dòng)帶輪(9)，所述主動(dòng)齒輪(6)與從動(dòng)帶輪(9)同軸固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述電機(jī)(7)設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床的下方，且所述電機(jī)(7)的軸線與主動(dòng)齒輪(6)的軸線位于同一鉛垂面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述電機(jī)(7)為伺服電機(jī)， 所述皮帶為同步齒形帶。
6.一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭(11)，其特征在于包括水平方向?qū)ΨQ設(shè)置的兩相同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由齒輪(12 )、連桿(13 )和雙邊肘桿機(jī)構(gòu)(14)組成，所述雙邊肘桿機(jī)構(gòu)(14)由上、下肘桿(140，141)鉸接而成，所述連桿(13)的一端偏心鉸接于齒輪(12)上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿(140)鉸接；所述上肘桿(140)的上端鉸接于沖床本體上，所述下肘桿(141)的下端鉸接于沖頭上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述雙肘桿式?jīng)_床還包括電機(jī)(17)、固定于電機(jī)軸上的主動(dòng)帶輪(18)、皮帶、以及從動(dòng)帶輪(19)，所述從動(dòng)帶輪(19)與其中一齒輪(12)同軸固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述電機(jī)(17)設(shè)于雙肘桿式?jīng)_床的下方，且兩所述齒輪(12)的軸線關(guān)于電機(jī)(17)的軸線橫向?qū)ΨQ。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的雙肘桿式?jīng)_床，其特征在于所述電機(jī)(17)為伺服電機(jī)， 所述皮帶為同步齒形帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙肘桿式?jīng)_床，其上設(shè)有沖頭，包括主動(dòng)齒輪和兩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由從動(dòng)齒輪、連桿以及雙邊肘桿機(jī)構(gòu)組成，所述連桿的一端偏心鉸接于從動(dòng)齒輪上，另一端與雙邊肘桿機(jī)構(gòu)的上肘桿鉸接；兩所述從動(dòng)齒輪對稱地外嚙合于主動(dòng)齒輪的兩側(cè)，兩所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿與從動(dòng)齒輪的鉸接點(diǎn)關(guān)于主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)中心中心對稱。本發(fā)明利用雙邊肘桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沖頭運(yùn)動(dòng)，沖頭受到的水平合力為零，只受到豎直方向力，保證沖頭在豎直方向上平穩(wěn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與沖頭導(dǎo)向座之間無摩擦，能量損失小，使用壽命長。本發(fā)明將電機(jī)設(shè)于沖床的下方，降低了沖床的重心，沖床整體質(zhì)量分布平均，便于沖床的安裝與固定。
文檔編號(hào)B21D22/02GK102581102SQ20121004475
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者王傳洋, 鐘康民 申請人:蘇州大學(xué)