一種交流電磁驅(qū)動沖壓的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)，包括電磁驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機(jī)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(fù)運(yùn)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)上下升降的沖頭。本實(shí)用新型重心低，安裝使用方便，穩(wěn)定性高，同時(shí)提高了沖力及功率，減少了沖擊時(shí)間，工作效率高。
【專利說明】一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)

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

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，高精密的機(jī)械開始被廣泛運(yùn)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(jī)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(jià)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(jī)，該沖壓機(jī)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(jī)的沖頭直接輸出沖力，永磁助力機(jī)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(jī)用的是直流電，功率有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的是提供一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)，重心較低，安裝使用方便，穩(wěn)定性高，同時(shí)提高了沖力及功率，減少了沖擊時(shí)間，工作效率高。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)，包括電磁驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機(jī)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(fù)運(yùn)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)上下升降的沖頭。
[0006]進(jìn)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(jìn)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(dǎo)入交流電，當(dāng)所述擊發(fā)線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運(yùn)動的驅(qū)動力，當(dāng)所述回程線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運(yùn)動的驅(qū)動力。
[0008]進(jìn)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(jìn)一步的技術(shù)方案，所述導(dǎo)向機(jī)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(shí)用新型的沖壓過程如下:
[0013]電磁驅(qū)動機(jī)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(yùn)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(yùn)動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動向下，連桿在直角恒增力桿帶動向下運(yùn)動，沖頭在連桿帶動沿梁柱的通孔向下運(yùn)動，從而對工作臺上的工件進(jìn)行沖壓操作；回程線圈通入交流電時(shí)，形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔左側(cè)運(yùn)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(yùn)動，直角恒增力桿在搖桿帶動繞左端與支架的鉸接點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動向上，連桿在直角恒增力桿帶動向上運(yùn)動，沖頭在連桿帶動沿通孔向上運(yùn)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(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]1.本實(shí)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(shí)用新型通過導(dǎo)入交流電驅(qū)動銜鐵及沖桿運(yùn)動，進(jìn)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(jī)，提高了沖力及功率，減少了沖擊時(shí)間，使得工作效率得到了提高；
[0017]3.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，且成本較低，易于實(shí)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(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中擊發(fā)線圈導(dǎo)電時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中回程線圈導(dǎo)電時(shí)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(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例一:參見圖1至3所示，一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)，包括電磁驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機(jī)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(fù)運(yùn)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(dǎo)向機(jī)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(dǎo)入交流電，當(dāng)所述擊發(fā)線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運(yùn)動的驅(qū)動力，當(dāng)所述回程線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運(yùn)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(yùn)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(yùn)動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動向下，連桿在直角恒增力桿帶動向下運(yùn)動，沖頭在連桿帶動沿梁柱的通孔向下運(yùn)動，從而對工作臺上的工件進(jìn)行沖壓操作；回程線圈通入交流電時(shí)，形成的電磁場對銜鐵及沖桿施加向容腔左側(cè)運(yùn)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(yùn)動，直角恒增力桿在搖桿帶動繞左端與支架的鉸接點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動向上，連桿在直角恒增力桿帶動向上運(yùn)動，沖頭在連桿帶動沿通孔向上運(yùn)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(dǎo)向機(jī)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(jī)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(shí)用新型的工作過程和受力分析如下所述:
[0029]在非運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，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(shí)，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(jì))，連接電磁驅(qū)動機(jī)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(diǎn)，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(shí)處于行程最高點(diǎn)。處于右極限位置時(shí)，沖頭此時(shí)處于行程最低點(diǎn)。
[0030]當(dāng)對擊發(fā)線圈導(dǎo)入交流電時(shí)，設(shè)定銜鐵受到線圈施加的驅(qū)動力方向向右，此時(shí)銜鐵受到擊發(fā)線圈所施加的驅(qū)動力Ftti，過死點(diǎn)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(yùn)動過程中α越來越大，上述力作用下，沖桿加速向右運(yùn)動，帶動搖桿向右運(yùn)動，直角恒增力桿在搖桿帶動下繞左端與支架的鉸接點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動向下，進(jìn)而帶動與直角恒增力桿連接的連桿向下運(yùn)動，沖頭在連桿帶動下沿梁柱的通孔向下運(yùn)動，其加速度越來越大，其動能轉(zhuǎn)化為沖擊動能力Faffi，達(dá)到行程最低點(diǎn)，完成沖頭對工件的加工。
[0031]當(dāng)對回程線圈通以交流電時(shí)，銜鐵受到回程線圈施加的驅(qū)動力方向向左，此時(shí)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(yùn)動，帶動搖桿向左運(yùn)動，直角恒增力桿逆時(shí)針時(shí)針向上運(yùn)動，帶動連桿和沖頭向上運(yùn)動，其中沖頭以較小的速度向上運(yùn)動，上述過程可以表述為:
[0032]非運(yùn)動狀態(tài)時(shí):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(yùn)動時(shí):
[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(jì),又a/L ~ 3,故沖頭沖力F沖=3.F電磁+F動能°
[0036]本實(shí)用新型的最優(yōu)方案，設(shè)Fatg保險(xiǎn)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(shí)施例采用的是交流電，輸出功率比永磁助力沖壓機(jī)大，設(shè)本實(shí)實(shí)施例Ftti是永磁助力沖壓機(jī)中電磁驅(qū)動力的3倍，則此時(shí)的沖頭沖力是原有的永磁助力電磁沖壓機(jī)的9倍以上。
[0037]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交流電磁驅(qū)動沖壓機(jī)，包括電磁驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動機(jī)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(fù)運(yùn)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(dǎo)向機(jī)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(jī)，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(jī)，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(dǎo)入交流電，當(dāng)所述擊發(fā)線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔右側(cè)運(yùn)動的驅(qū)動力，當(dāng)所述回程線圈導(dǎo)入交流電時(shí)對所述銜鐵及沖桿施加朝向所述容腔左側(cè)運(yùn)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(jī)，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(jī)，其特征在于:所述導(dǎo)向機(jī)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(jī)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(jī)，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(jī)，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(xué)