[发明专利]磁力冲床

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲床，尤其是一种永磁与电磁复合冲床。 

背景技术

传统的电动机拖动的机械冲床，体积庞大、笨重、效率低，不便于实现自动化，发展的趋势是电磁冲床逐渐淘汰传统的机械冲床。如图1示，为现有的电磁冲床的典型结构示意图。在底座10上固定导磁筒2，导磁筒2内包着线圈3，线圈3隔间隙包围着动铁心4，冲头1及导杆9均与动铁心4固接；压力弹簧8的导杆6固定在筒2的端面或床体上，导杆6另一端由联板7联接，压板5与导杆9固定。给线圈3通正向电流，产生的电磁力，使动铁心4加速下冲，冲制工件后到达下死点，弹簧8被压缩而储能，线圈3断电后，弹簧8释放能量，顶起压板5带动导杆9，使动铁心4及冲头1上行到上死点。这就是现有电磁冲床的工作原理。显然，要使动铁心4下冲，同时使弹簧8被压缩，所需要的电磁力很大，就得使线圈3的安匝值(NI)足够高，因而，现有电磁冲床的线圈3的体积较大，工作电流也很大，造成发热严重、电能浪费较大、控制系统体积较大且复杂、使用成本高。 

为了大大降低现有电磁冲床的工作电流，申请号为200510011963.2，名称为永磁冲床的专利，通过设置永磁环来实现。该发明如图2示，在导磁筒1和12中加一个永磁环14。线圈3未通电之前，永磁环14已对动铁心4产生了不小的下拉力，磁通回路如图中A所示。给线圈3加正向电流，产生的电磁通与前述永磁通叠加，作用在动铁心13上的下拉力增大，使动铁心13加速下冲，冲头1完成冲制工件。要使冲头1回程，给线圈3加反向电流，使其产生的电磁力与弹簧8的反力一起克服永磁环14的磁拉力。显然，正是永磁环14的磁力参与，才使冲头1下冲所需电磁力大大减小，即对线圈3要求的安匝值(NI)大大减小。然而，永磁环14磁导率和空气的磁导率很接近，磁阻很大，要额外损耗电流。 

发明内容

本发明设计一种永磁与电磁复合冲床，既能充分有效利用永磁力，又使电磁通避开永磁体的磁阻，从而进一步减小工作时线圈所需安匝值(NI)，提高冲制工件的频率，提高效率。 

本发明按下述技术方案实现。 

如图3示，在底座24上固定导磁筒16，导磁筒16内包着上线圈20、径向充磁的永磁环15、下线圈21，上线圈20、径向充磁的永磁环15、下线圈21的外圆均与导磁筒16的内圆接触，永磁环15的上下端面分别与上线圈20的下端面及下线圈21的上端面相接触，上线圈20的上端面与导磁筒16上部内端面接触，下线圈21的下端面与导磁筒16下部内端面接触，软磁性动铁心22置于它们之中，动铁心22的轴向长度尺寸比导磁筒16的短一个冲程(L)尺寸，动铁心22的外圆与它们的内圆之间间隔较小的间隙，非磁性冲头23及非磁性导杆18均与动铁心22固接，以上所述各件均同轴；压力弹簧19套在导杆18外，压力弹簧19的自由长度为动铁心22冲程(L)的一半，即L/2，支架17固定在导磁筒16的端面或冲床的床身其它部位，冲头23及导杆18与导磁筒16端面的中孔配成滑动配合，导杆18上部与支架17的孔配成间隙配合。图3所示动铁心22处于上死点，压力弹簧19处于受压状态，I为永磁环15的磁通回路，并设永磁环15的内圆为N极面。