[發(fā)明專(zhuān)利]一種可拆卸式電磁壓邊拉深模具及其壓邊力控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711156798.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107716723A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王強(qiáng);李昊;何芳;鄭婭云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21D37/10
• 分類(lèi)號(hào): B21D37/10;B21D22/22;G05B19/04
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè))37240
• 代理人: 高強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可拆卸式電磁壓邊拉深模具及其壓邊力控制方法，特別涉及一種適于薄板金屬拉深成形模具。

背景技術(shù)

在薄板拉深過(guò)程中，在毛坯法蘭處徑向會(huì)產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力，切向會(huì)產(chǎn)生較大的壓縮應(yīng)力，容易造成起皺缺陷。通常在毛坯法蘭處施加壓邊力可以有效地抑制法蘭起皺缺陷，所以對(duì)于壓邊力的精確控制是決定金屬板料成形質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。常見(jiàn)的壓邊方式主要有機(jī)械與液壓壓邊兩類(lèi)。機(jī)械式壓邊主要采用彈簧、橡膠墊及氮?dú)飧祝簤菏綁哼吺峭ㄟ^(guò)活塞產(chǎn)生液體壓力實(shí)現(xiàn)的。近期研發(fā)的新型壓邊技術(shù)，已在電磁成形工藝中得到應(yīng)用，一般采用機(jī)械電磁混合壓邊的方法。如采用壓邊彈簧與電磁壓邊的混合形式，壓邊彈簧在工作過(guò)程中會(huì)提供逐漸增加的壓邊力，與所控制的電磁力疊加后很難得到預(yù)定的壓邊力曲線，造成對(duì)電磁力控制的不精確，難免會(huì)使得拉深件出現(xiàn)破裂與起皺缺陷。另外，現(xiàn)有的薄板拉深成形電磁壓邊技術(shù)往往沒(méi)有考慮電磁壓邊裝置的可拆卸性，不方便更換凸模。此外，目前所提出的板料拉深電磁壓邊裝置均采用交流電，可能會(huì)使得壓邊力變化不平穩(wěn)。并且所提出的板料拉深電磁壓邊裝置只停留在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并未給出具體的電磁線圈電流控制策略。

發(fā)明內(nèi)容

（1）發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有壓邊技術(shù)的空缺，提供了一種可拆卸式電磁壓邊的薄板拉深模具及其壓邊力控制方法，它可以通過(guò)對(duì)可控直流電源的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)變壓邊力輸出，并解決現(xiàn)有電磁壓邊拉深成形模具無(wú)法去除機(jī)械壓力對(duì)壓邊力的影響，并提出可拆卸式的模具結(jié)構(gòu)。將通入電磁線圈的交變電流改為直流電，可使得壓邊力的變化更為平穩(wěn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

（2）技術(shù)方案

一種可拆卸式電磁壓邊拉深模具及壓邊力控制方法，模具包括上模座、下模座、模套、導(dǎo)柱、固定環(huán)、凸模、凹模、磁力環(huán)、組合式壓邊圈、電磁線圈、緊定螺釘、圓柱銷(xiāo)、模柄、調(diào)整墊片、定位銷(xiāo)、墊板、凸模固定板、限位板、連接板、隔磁板等零件；上模座和下模座呈方形結(jié)構(gòu)，上模座通過(guò)模柄和夾具固定在壓力機(jī)滑塊上，下模座通過(guò)夾具固定在工作臺(tái)上；上模座左后側(cè)和右后側(cè)設(shè)有兩個(gè)模具導(dǎo)套，下模座左后側(cè)和右后側(cè)設(shè)有兩個(gè)模具導(dǎo)柱，上模座和下模座通過(guò)模具導(dǎo)柱和模具導(dǎo)套相聯(lián)接，上模座可以在模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用下相對(duì)于下模座上下運(yùn)動(dòng)；凹模呈凸臺(tái)圓柱狀，對(duì)凹模圓角下方開(kāi)設(shè)有直徑較大的梯臺(tái)，為使拉深件在拉伸結(jié)束后自動(dòng)頂出，凹模由緊定螺釘固定在下模座上，由圓柱銷(xiāo)定位；凸模采用階梯形式，緊定螺釘將凸模、凸模固定板及墊板緊固在上模座上，并由圓柱銷(xiāo)定位；

所述的組合式壓邊圈，由連接板與壓邊圈組成；兩者材質(zhì)均選用無(wú)磁模具鋼；連接板上開(kāi)設(shè)有兩組沿周向交錯(cuò)均勻分布的多個(gè)螺栓孔并在內(nèi)緣部位設(shè)計(jì)有與凸模梯臺(tái)相搭接的接口；壓邊圈上周向均勻分布有多個(gè)螺栓孔，連接板與壓邊圈由多個(gè)緊定螺釘緊固。

所述的磁力環(huán)，由磁導(dǎo)率較大的鋼材制成，圓環(huán)形狀，設(shè)置有與壓邊圈配合的搭接接口；在搭接接口的周向設(shè)置有沿周向均勻分布的多個(gè)螺栓孔；磁力環(huán)與連接板的配合是由多個(gè)緊定螺釘緊固；磁力環(huán)與壓邊圈的配合通過(guò)搭接接口來(lái)完成。

所述的電磁線圈部分，由扁平銅漆包線制成，呈螺旋形均勻繞制在固定環(huán)的凹槽壁面上，電磁線圈由環(huán)氧樹(shù)脂封裝在固定環(huán)的凹槽內(nèi)。

所述的固定環(huán)，由磁導(dǎo)率較大的鋼材制成，其上加工有環(huán)形凹槽，用來(lái)放置電磁線圈。固定環(huán)的下方設(shè)置有調(diào)整墊片，材料為模具鋼。

所述的隔磁板，圓環(huán)狀，由無(wú)磁模具鋼制成，其上開(kāi)設(shè)有內(nèi)外兩組均勻分布的多個(gè)螺釘孔，通過(guò)緊定螺釘完成對(duì)隔磁板與凹模的連接。

本發(fā)明包括電磁壓邊系統(tǒng)、板料拉深系統(tǒng)和勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)。電磁壓邊系統(tǒng)由連接板、磁力環(huán)、固定環(huán)、電磁線圈、壓邊圈、限位板、緊定螺釘、隔磁板、調(diào)整墊片等組成。電磁壓邊系統(tǒng)工作時(shí)，電磁線圈通入直流電流，在磁力環(huán)與固定環(huán)間的空氣隙中會(huì)產(chǎn)生電磁吸力，電磁吸力會(huì)通過(guò)磁力環(huán)與壓邊圈的接口傳遞給壓邊圈，完成對(duì)板料的壓邊；板料拉深系統(tǒng)由凸模、凹模、上模座、下模座、導(dǎo)柱、模套、定位銷(xiāo)、緊定螺釘、圓柱銷(xiāo)、凸模固定板與凸模墊板組成，用于完成薄板的拉深成形；電流控制系統(tǒng)的基本工作原理為：由電磁互感器檢測(cè)流過(guò)電磁線圈的電流，反饋到控制器，并與勵(lì)磁電流給定信號(hào)進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)可控直流電源輸出電壓和電流的幅值，電路中電容C與電感L起濾波作用。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，使用安全可靠，可以依據(jù)模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及電流控制策略，實(shí)現(xiàn)薄板拉深變壓邊力的控制。

（3）技術(shù)效果