[發(fā)明專利]一種電磁沖壓方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110765053.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113478883B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃海鴻;桑豪杰;李磊;呂清宇;甘雷;劉志峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B30B1/42
• 分類號(hào): B30B1/42;B30B15/26;B30B15/00;B21D37/10;B21C51/00
• 代理公司: 北京法勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11922
• 代理人: 白雪靜

本發(fā)明涉及一種電磁沖壓方法及裝置。該電磁沖壓方法包括：根據(jù)待沖壓件的輪廓特征，將電磁沖壓裝置的壓邊圈劃分為多個(gè)壓邊區(qū)域；根據(jù)每個(gè)壓邊區(qū)域的形狀特征，對(duì)每個(gè)壓邊區(qū)域設(shè)置隨時(shí)間變化的壓邊力函數(shù)；針對(duì)每個(gè)壓邊區(qū)域，每隔循環(huán)周期t₀采集壓邊力數(shù)據(jù)，并計(jì)算壓邊力數(shù)據(jù)與壓邊力函數(shù)在當(dāng)前時(shí)間的值之間的誤差；根據(jù)誤差控制每個(gè)壓邊區(qū)域的壓邊力，并在所述壓邊力下對(duì)板料進(jìn)行沖壓以得到待沖壓件。本發(fā)明根據(jù)板料在沖壓過(guò)程中的流動(dòng)性特征對(duì)壓邊力進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化壓邊力的準(zhǔn)確加載，提高了壓邊力加載精度和成形質(zhì)量，降低了壓邊過(guò)程能耗，減弱了多磁場(chǎng)之間電磁耦合的影響和外界干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沖壓工藝領(lǐng)域，具體涉及一種電磁沖壓方法及裝置。

背景技術(shù)

沖壓成形加工方法是金屬塑性變形的主要加工方法之一，有著生產(chǎn)效率高，表面粗糙度低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于復(fù)雜零件能夠做到一次成形。壓邊力控制對(duì)于沖壓件的成形質(zhì)量、沖壓過(guò)程板料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、沖壓過(guò)程的能量消耗等方面起到至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)有的液壓和電磁壓邊技術(shù)在壓邊過(guò)程中存在能量浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象，盡管電控永磁壓邊技術(shù)可以在一定程度上解決能量問(wèn)題，但現(xiàn)有的電控永磁吸盤(pán)存在壓邊力加載方面不夠精確。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種電磁沖壓方法及裝置。

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電磁沖壓方法，包括：根據(jù)待沖壓件的輪廓特征，將沖壓裝置的壓邊圈劃分為多個(gè)壓邊區(qū)域；根據(jù)每個(gè)壓邊區(qū)域的形狀特征，對(duì)所述每個(gè)壓邊區(qū)域設(shè)置隨時(shí)間變化的壓邊力函數(shù)；針對(duì)每個(gè)壓邊區(qū)域，每隔循環(huán)周期t₀采集壓邊力數(shù)據(jù)G，并計(jì)算采集的壓邊力數(shù)據(jù)G與所述壓邊力函數(shù)在當(dāng)前時(shí)間的值F之間的誤差e＝F-G；以及根據(jù)所述誤差控制所述每個(gè)壓邊區(qū)域的壓邊力，并在所述壓邊力下對(duì)板料進(jìn)行沖壓以得到所述待沖壓件。

本實(shí)施例使得實(shí)時(shí)壓邊力嚴(yán)格契合設(shè)置的變壓邊力函數(shù)，在壓邊過(guò)程的每個(gè)階段都能夠施加適合的壓邊力，精確控制壓邊力，提高了壓邊力的加載能力，降低了壓邊過(guò)程的能耗。

在示例性實(shí)施例中，沖壓裝置包括與所述多個(gè)壓邊區(qū)域一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)分布式充退磁電路，以及根據(jù)所述誤差控制所述每個(gè)壓邊區(qū)域的壓邊力包括：根據(jù)所述誤差向所述每個(gè)壓邊區(qū)域?qū)?yīng)的分布式充退磁電路輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)、脈沖信號(hào)和PWM脈寬調(diào)制信號(hào)中的至少一個(gè)，以控制所述壓邊力。

本實(shí)施例通過(guò)向分布式充退磁電路輸出控制信號(hào)以對(duì)壓邊力進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提高壓邊力加載精度，從而精確地控制板料的金屬流動(dòng)。

在示例性實(shí)施例中，每個(gè)分布式充退磁電路包括四個(gè)固態(tài)繼電器K_i，其中i∈{1，2，3，4}，且K_i在對(duì)板料進(jìn)行沖壓的初始狀態(tài)下處于斷開(kāi)狀態(tài)，以及根據(jù)所述誤差向所述每個(gè)壓邊區(qū)域?qū)?yīng)的分布式充退磁電路輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)、脈沖信號(hào)和PWM脈寬調(diào)制信號(hào)中的至少一個(gè)包括：向固態(tài)繼電器K₃輸出脈沖信號(hào)，使得所述固態(tài)繼電器K₃以固定占空比循環(huán)通斷，所述脈沖信號(hào)的頻率大于所述PWM脈寬調(diào)制信號(hào)的頻率的5倍；根據(jù)所述誤差調(diào)節(jié)所述PWM脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比，使得固態(tài)繼電器K₄以變占空比循環(huán)通斷，其中所述誤差的絕對(duì)值與所述PWM脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比成正比；當(dāng)所述誤差大于零時(shí)，向固態(tài)繼電器K₁輸出正開(kāi)關(guān)量信號(hào)，使得所述固態(tài)繼電器K₁閉合以對(duì)所述分布式充退磁電路充磁；以及當(dāng)所述誤差小于等于零時(shí)，向固態(tài)繼電器K₂輸出正開(kāi)關(guān)量信號(hào)，使得所述固態(tài)繼電器K₂閉合以對(duì)所述分布式充退磁電路退磁。

本實(shí)施例利用壓邊過(guò)程中的實(shí)時(shí)壓邊力作為反饋值，通過(guò)分布式充退磁電路調(diào)節(jié)脈沖電流的加載以減弱多磁場(chǎng)耦合和外界干擾的影響，提高了控制精度。