[實用新型]電磁絲杠驅動式精沖壓力機

無效

• 申請號: 201020050048.0
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN201619254U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 劉曉;葉云岳;張玉秋;黃敏強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B30B1/42
• 分類號: B30B1/42;B30B15/14
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 褚超孚

技術領域

本實用新型屬于機電技術領域，涉及一種采用電磁絲桿驅動沖頭或滑塊的精沖壓力機，可廣泛應用于精密沖裁設備中。

背景技術

精密沖裁(精沖)是一種技術經濟效果較好的先進加工成形工藝，可直接獲得剪切面粗糙度和尺寸公差較小的成品零件。精沖壓力機為了滿足精沖工藝的要求而具有以下主要特點：快速閉模和回程，沖裁合模速度低且可調；精沖模間隙小，高導向精度；終點位置準確，以延長模具壽命。目前精沖壓力機的主傳動形式一般為機械式和液壓式。機械式壓力機多利用旋轉電動機帶動飛輪，再通過肘桿機構驅動滑塊，滑塊上受力有水平分量，會影響導向精度，行程曲線不能按照工藝要求任意改變，而且傳動結構環節過多，積累誤差大。液壓式使用較為普遍，但其結構復雜，封閉高度的重復精度不高，不適合尺寸小，厚度薄的精沖件，液壓式壓力機功率較大，液壓系統維修也較麻煩，行程次數低。目前也有由直線電機驅動的電磁式壓力機，其驅動電機主要為直線感應電機和永磁直線同步電機。采用直線感應電機驅動的壓力機，效率不高，電流沖擊大，控制精度不高；而采用永磁直線同步電機驅動的壓力機，沖壓軸上裝有永磁體，永磁體在工作過程中容易受損，使用壽命不長。

發明內容

本實用新型提供一種電磁絲杠驅動式精沖壓力機，該壓力機速度和沖壓力可調，響應快速，導向和定位精度高，結構簡單，控制方便，零部件損耗小，噪聲小，維修方便，使用壽命長的精沖壓力機。

一種電磁絲杠驅動式精沖壓力機，包括機身、工作平臺、控制器和機架，機身固定在工作平臺上，機架位于工作平臺上方，通過聯接板與機身活動連接，所述的機架上安裝有包括電磁螺母和沖壓軸的電磁絲杠系統；所述的電磁螺母固定在機架上，包括兩個環形鐵心，每個環形鐵心被線圈分割為上下兩個部分，兩個鐵心中間夾有一環形永磁體；所述的沖壓軸貫穿機架和電磁螺母，與電磁螺母留有空隙；環形鐵心的內孔側的和沖壓軸在機架內的部分加工有相同螺距的螺紋(沖壓軸加工有螺紋的部分構成絲杠)；所述的控制器控制線圈中的電流的大小、頻率和相位，從而控制壓力機的沖壓速度和公稱壓力，以滿足不同零件的加工要求。通過控制器對電流的細分控制，可以提高壓力機的定位精度。

所述的工作平臺上設有T形槽，用于固定夾持凹模的裝置和壓邊系統、反壓系統等部件。

環形鐵心被線圈分割成的上下兩個部分的間距為N+1/2(N＝0，1，2......)倍螺距，即n/2倍螺距，n為正奇數。此時，環形鐵心上下兩部分的磁導差異最大，在線圈中電流的作用下，電磁螺母對絲杠產生最大推力。

兩環形鐵心之間的距離為N±1/4(N＝0，1，2......)倍螺距且距離不為負，即n/4倍螺距，n為正奇數。此時兩個環形鐵心與絲杠的相對位置相差1/4螺距，配合兩個線圈中電流的變化規律，對絲杠產生連續推力。

所述的沖壓軸頂部呈T形，T形下側設有緩沖片，在機械上設置了最大行程量，防止特殊情況下的沖擊損壞沖頭和模具。

所述的沖壓軸下方帶有模柄座，可用于固定凸模進行直線沖壓。

沖壓軸的螺紋的凹槽用環氧樹脂填充。

所述的沖壓軸和機架之間設有過盈配合的直線滑動軸承，使得電磁螺母和絲杠之間保持有均勻空隙。

所述的沖壓軸的下方與機架連接處設有導向槽，防止沖壓軸發生旋轉，并且可以提高精沖壓力機的導向剛度，使壓力機在多工位連續精沖時具有承受偏心裁荷的能力。

本實用新型壓力機的工作原理為：電磁螺母線圈內通入正向電流時(兩組線圈內電流相位相差90度)，絲杠直接驅動凸模進行垂直方向的直線運動，向下沖壓，每個線圈通電周期，絲桿沿直線移動一個螺距；沖壓動作完成后，電磁螺母線圈內通入反向電流，絲杠垂直向上運動，帶動凸模快速提升到預定高度，完成一個工作循環。通過對電磁螺母線圈內電流大小、頻率和相位的精確控制，可以實現對絲杠亦即凸模的速度、位置控制，從而保證實現對工件的精密沖裁。斷電后，電磁螺母的永磁體部分對絲杠產生鎖定力，使絲杠亦即凸模維持在固定位置。

這種電磁絲杠驅動的精沖壓力機具有以下優點：

(1)結構簡單，成本低

該壓力機沒有任何中間傳動機構，絲桿也直接在沖壓軸上加工而成，結構簡單，零部件少，維護量小。而且該壓力機零部件加工方便，成本低。此外，沖壓軸上沒有永磁體或其他結構部件，整體性更好，不易損壞，使用壽命長。

(2)無極調速