[实用新型]电磁丝杠驱动式精冲压力机

说明书

技术领域

本实用新型属于机电技术领域，涉及一种采用电磁丝杆驱动冲头或滑块的精冲压力机，可广泛应用于精密冲裁设备中。

背景技术

精密冲裁(精冲)是一种技术经济效果较好的先进加工成形工艺，可直接获得剪切面粗糙度和尺寸公差较小的成品零件。精冲压力机为了满足精冲工艺的要求而具有以下主要特点：快速闭模和回程，冲裁合模速度低且可调；精冲模间隙小，高导向精度；终点位置准确，以延长模具寿命。目前精冲压力机的主传动形式一般为机械式和液压式。机械式压力机多利用旋转电动机带动飞轮，再通过肘杆机构驱动滑块，滑块上受力有水平分量，会影响导向精度，行程曲线不能按照工艺要求任意改变，而且传动结构环节过多，积累误差大。液压式使用较为普遍，但其结构复杂，封闭高度的重复精度不高，不适合尺寸小，厚度薄的精冲件，液压式压力机功率较大，液压系统维修也较麻烦，行程次数低。目前也有由直线电机驱动的电磁式压力机，其驱动电机主要为直线感应电机和永磁直线同步电机。采用直线感应电机驱动的压力机，效率不高，电流冲击大，控制精度不高；而采用永磁直线同步电机驱动的压力机，冲压轴上装有永磁体，永磁体在工作过程中容易受损，使用寿命不长。

发明内容

本实用新型提供一种电磁丝杠驱动式精冲压力机，该压力机速度和冲压力可调，响应快速，导向和定位精度高，结构简单，控制方便，零部件损耗小，噪声小，维修方便，使用寿命长的精冲压力机。

一种电磁丝杠驱动式精冲压力机，包括机身、工作平台、控制器和机架，机身固定在工作平台上，机架位于工作平台上方，通过联接板与机身活动连接，所述的机架上安装有包括电磁螺母和冲压轴的电磁丝杠系统；所述的电磁螺母固定在机架上，包括两个环形铁心，每个环形铁心被线圈分割为上下两个部分，两个铁心中间夹有一环形永磁体；所述的冲压轴贯穿机架和电磁螺母，与电磁螺母留有空隙；环形铁心的内孔侧的和冲压轴在机架内的部分加工有相同螺距的螺纹(冲压轴加工有螺纹的部分构成丝杠)；所述的控制器控制线圈中的电流的大小、频率和相位，从而控制压力机的冲压速度和公称压力，以满足不同零件的加工要求。通过控制器对电流的细分控制，可以提高压力机的定位精度。

所述的工作平台上设有T形槽，用于固定夹持凹模的装置和压边系统、反压系统等部件。

环形铁心被线圈分割成的上下两个部分的间距为N+1/2(N＝0，1，2......)倍螺距，即n/2倍螺距，n为正奇数。此时，环形铁心上下两部分的磁导差异最大，在线圈中电流的作用下，电磁螺母对丝杠产生最大推力。

两环形铁心之间的距离为N±1/4(N＝0，1，2......)倍螺距且距离不为负，即n/4倍螺距，n为正奇数。此时两个环形铁心与丝杠的相对位置相差1/4螺距，配合两个线圈中电流的变化规律，对丝杠产生连续推力。

所述的冲压轴顶部呈T形，T形下侧设有缓冲片，在机械上设置了最大行程量，防止特殊情况下的冲击损坏冲头和模具。

所述的冲压轴下方带有模柄座，可用于固定凸模进行直线冲压。

冲压轴的螺纹的凹槽用环氧树脂填充。

所述的冲压轴和机架之间设有过盈配合的直线滑动轴承，使得电磁螺母和丝杠之间保持有均匀空隙。

所述的冲压轴的下方与机架连接处设有导向槽，防止冲压轴发生旋转，并且可以提高精冲压力机的导向刚度，使压力机在多工位连续精冲时具有承受偏心裁荷的能力。

本实用新型压力机的工作原理为：电磁螺母线圈内通入正向电流时(两组线圈内电流相位相差90度)，丝杠直接驱动凸模进行垂直方向的直线运动，向下冲压，每个线圈通电周期，丝杆沿直线移动一个螺距；冲压动作完成后，电磁螺母线圈内通入反向电流，丝杠垂直向上运动，带动凸模快速提升到预定高度，完成一个工作循环。通过对电磁螺母线圈内电流大小、频率和相位的精确控制，可以实现对丝杠亦即凸模的速度、位置控制，从而保证实现对工件的精密冲裁。断电后，电磁螺母的永磁体部分对丝杠产生锁定力，使丝杠亦即凸模维持在固定位置。

这种电磁丝杠驱动的精冲压力机具有以下优点：

(1)结构简单，成本低

该压力机没有任何中间传动机构，丝杆也直接在冲压轴上加工而成，结构简单，零部件少，维护量小。而且该压力机零部件加工方便，成本低。此外，冲压轴上没有永磁体或其他结构部件，整体性更好，不易损坏，使用寿命长。

(2)无极调速