专利名称：双向电磁驱动高速冲压机械的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冲压机械领域，具体的讲是一类采用双向电磁驱动的高速冲压机械。
传统的冲压机械，采用旋转电机拖动惯性轮转动并使与惯性轮连接的曲柄转动，带动连杆(即滑块)上下往复运动，滑块向下运动(进程)时，产生一定量值的冲力做功。近年来，用电磁力做功的机械崭露头角，例如，中国专利ZL92232008.X利用电磁力于工件成型；91103785.3利用电磁力于钢筋自动截断机；90106320.7利用电磁原理制造锤打设备。江苏省海安县教学模具厂推出了一种“电磁冲床”，利用进程线圈通电的电磁力，吸引连杆与动铁下行，完成冲压的动作，反程运动采用一个反向力弹簧使滑块复位。如所周知，反向弹簧力必然抵消一部分进程力，而且由于电控和机械的结合，使冲床的往复运动频率受到限制，通常每分钟很难超过30次，这与原来的纯机械冲压设备的每分钟可达到200次的往复冲压无法相比，也很难替代传统的机械冲床。
本实用新型的目的是对前述单线圈电磁冲床进行改进，采用进程和回程两组电磁线圈，并在电控中采用消磁脉冲发生技术，设计出双向电磁驱动高速冲压机械。
本实用新型的显著特征在于把一个由机座(1)、导柱(10)、滑杆(20)、动铁(19)、滑块(2)、进程线圈(12)等主要部份组成的电磁冲床中，置一个回程线圈(14)固定在封闭盖板(18)上，并通过固定螺环(15)与机壳(11)紧固在容纳进程线圈(12)的电磁力转换器(4)的上部，滑杆(20)与固定其上的动铁(19)置于进程线圈(12)和回程线圈(14)的围绕之中，限位弹簧(21)安装在机壳(11)下部的含油轴套(22)与滑杆(20)凸台之间，进程线圈(12)和回程线圈(14)通过导线与电控系统相连。
本设计的冲压机械中，电磁力转换器(4)与其支架(3)、滑块(2)与其支架(9)都安装在有导柱(10)的机座(1)上，在实际生产使用时，冲压工件的凹向模具固定在机座(1)上，凸向模具固定在滑块(2)上，电磁力转换器中的滑杆(20)连动滑块(2)上下往复运动完成冲压过程，为适应模具尺寸不同，设有电磁力转换器(4)的升降系统(6)和整机封闭高度的调正系统(8)。为确保工件质量可通过手柄调节滑块移位系统(5)完成装卡模具的调正。
本实用新型双向电磁驱动的高速冲压机械，其电控系统是由整流，可调触发，转换放大，限位等电路联结而成，一个用以消除动铁(19)进程剩磁的消磁脉冲发生电路联接在进程执行系统中。
下面配合附图详细描述本实用新型的结构，联接及功能。
图1是冲压机械结构示意图。
图2是电磁力转换器结构示意图，也是摘要附图。
图中(1)是机座、(2)是滑块、(3)是电磁力转换器支架，(4)是电磁力转换器、(5)是滑块移位系统、(6)是电磁力转换器升降系统、(7)是锁定装置、(8)是封闭高度调整系统、(9)是滑块支架、(10)是导柱、(11)是电磁力转换器机壳、(12)是进程线圈、(13)是缓冲胶垫、(14)是回程线圈、(15)是固定螺环、(16)是轴套盖、(17)是上端含油轴套、(18)是封闭盖板、(19)是动铁、(20)是滑杆、(21)是限位弹簧、(22)是下端含油轴套。
图3是电气控制原理方框示意图。
本设计由于设置了回程线圈(14)，可以根据需要随意调节回程力的大小。在进程线圈(12)的控制电路中设置了消磁脉冲发生电路，因此当产生冲力的正向脉冲电流通过以后，可立刻导入一个反向的消磁脉冲电流，这样可以在瞬间消除动铁(19)中的剩磁，并由限位弹簧(21)保持其初始位置，从而提高了冲压机的工作频率。本设计的冲压机械可根据生产实际需要，施加不同的驱动电流，使向下(冲)的进程力大，向上的回程力小，并随意可调，即所谓双向变流。本设计克服了回程靠弹簧复位，由于弹簧力不足，使回程力不够，不能用于间隙小的模具或带有模架的精密模具，往复频率可达到240次/分以上。
在本设计的控制电路中，可调触发[II]电路中产生一定的方形脉冲信号，其频率在该电路中根据需要可以调节，信号进入转换放大[II]电路输出有足够牵引动铁(19)能力的方型脉冲电流，导入进程线圈(12)，线圈(12)产生的电磁力吸引动铁(19)运动。同理回程线圈(14)中通过的回程脉冲电流产生的电磁力吸引动铁(19)向回程运动。回程脉冲频率与进程脉冲频率相同，但随导通时间由限位电路控制。在控制系统中设置了消磁脉冲发生电路，产生消磁脉冲信号，经转换放大[III]电路放大后，用反向极性的小电流在进程线圈(12)的方形脉冲电流通过后导入，使动铁(19)中的剩磁在反向励磁作用下迅速退掉。
本设计的一个实施例如下一部冲力为2吨的冲压机械，其各种参数如下电源电压(交流)220V线圈工作电压(交直流)110V最大冲力(公斤)2000最大封闭高度(毫米)200最小封闭高度(毫米)160最大行程(毫米)40最大连续工作频率(次/分)240线圈温升(℃)＜60线圈匝数(φ1.0毫米线)1200当正向脉冲电流通过进程线圈(12)时，产生电磁力，吸引动铁(19)并连同滑杆(10)向下加速运动，产生冲力。为防止滑杆(10)直接撞击机壳(11)，设有缓冲胶垫(13)。进程运动完成，限位电路给出信号，开通消磁脉冲发生，在进程线圈(12)中导入反向的消磁电流，产生电磁力使滑杆(10)回位，并由限位弹簧(21)保持其初始位置，完成一次上下往复运动。在电控下，线圈(12)、(14)依次交替导电，形成不断的高速重复动作。
在生产准备的装卡模具时，要求人为缓慢地移动滑杆(块)位置，使待固定在机座(1)上的部分模具与固定在滑块(2)上的部分模具有最佳的相对位置，确保冲压工件的质量，同时可通过调节滑块(2)的移位系统(5)完成装卡模具的调整。本机在控制下可完成不同的功能，工作方式可选择由人工脚踏开关控制工作，踏一次开关，冲压机可动作一次，也可以转换为自动连续动作。连续动作的频率可按需要分挡次由低到高或由高到低，在设定范围内随意调整，在本实施例中最高频率设计可达240次。
本设计的冲压机械有如下优点1、结构简单，省掉传统机械大量部件如惯性轮，曲柄，连杆和离合器等，对于相同吨位(冲力)的大型机床重量可减少1/3，小型机可减少1/2，加工制造也简单。
2、电能利用率高传统机械能量转换和消耗的环节多，利用率不到70％。本设计的电能利用率可达到90％以上，在机械运动的一个周期里，实际电流的导通仅仅是很小的一部，节省了电能。
权利要求1.一种双向电磁驱动高速冲压机械，由机座(1)、滑块(2)、导柱(10)、电磁力转换器(4)、滑块移位系统(5)、转换器升降系统(6)、封闭高度调节系统(8)、滑块支架(9)、进程线圈(12)等组成，其特征在于一个回程线圈(14)固定在所说的电磁转换器(4)的盖板(18)上，并通过固定螺环(15)与机壳(11)紧固在一起，与滑杆(10)固定在一起的动铁(19)置于进程线圈(12)和回程线圈(14)的围绕之中，限位弹簧(21)安装在机壳(11)下部的含油轴套(22)与滑杆(20)的凸台之间，进程线圈(12)和回程线圈(14)通过导线与控制系统相联。
2.根据权利要求1的电磁驱动冲压机械，其控制电路由整流，可调触发(I)(II)，转换放大(I)(II)(III)，限位电路等组成，其特征在于一个用以消除动铁(19)进程剩磁的消磁脉冲发生电路联结在进程执行系统中。
专利摘要一种双向电磁驱动高速冲压机械，本实用新型属于金属材料的冲压机械领域。在所述的电磁力转换器(4)中，一个回程线圈(14)固定在其盖板(18)上，通过固定螺环(15)与机壳(11)紧固在一起，限位弹簧(21)安装在机壳(11)下部的含油轴套(20)与滑杆的凸台之间，一个用以消除动铁(19)进程剩磁的消磁脉冲发生电路联结在进程执行系统中。
文档编号B30B1/00GK2225351SQ95231378
公开日1996年4月24日 申请日期1995年6月12日 优先权日1995年6月12日
发明者李抚生, 王作儒 申请人:李抚生