[发明专利]电液混合的冲压工艺分布式压边力产生装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种电液混合的冲压工艺分布式压边力产生装置及控制方法，该系统由永磁环、压边圈、电液混合增力装置、支承盘、下凸模组成；压边圈均匀分成多块压边块，通过传动装置与电磁铁相连；电液混合增力装置能够放大电磁铁通电后与永磁环之间产生的斥力，提升电磁力‑压边力的转化能力，并降低电磁铁工作时的加载电流，减少产生压边力的能量消耗；电液混合增力装置内部设置具有自锁特征的楔形传动机构，通过机构自锁的方式锁死板料，提供更加稳定的压边力，进而提高冲压件的成形质量。

技术领域

本发明涉及冲压工艺的压边力产生装置及控制方法，具体地说是一种电液混合的冲压工艺分布式压边力产生装置及控制方法。

背景技术

在各大成形工艺中，冲压成形能够完成板料的分离或者变形，包括落料、拉伸、弯曲、冲孔、翻边整形等基本工序，具有节能省材、生产高效率、表面粗糙度低、能加工复杂成形件、成形件一致性高等特点。

压边力的存在能够提升冲压成形件的成形质量，提供稳定的、可控的压边力，能够改善冲压过程中板料的应力应变状态，进而影响其成形极限、破裂、起皱及回弹状态。

目前大多数压边力都是传统的液压缸回路提供的，在冲压过程中压边力的波动较大，不能提供稳定的压边力。

当前电磁式分布压边方式提供的压边力大小有限，甚至不能够满足一些特殊材料冲压时的压边力需求；同时未考虑到改变压边力对装备能耗的影响。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种电液混合的冲压工艺分布式压边力产生装置及控制方法，以期能通过电磁与机液传动来控制压边力的加载，分散冲压过程的压边力加载位置；并通过楔形自锁结构提供稳定的压边力，从而实现更高质量、更低能耗的冲压过程。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种电液混合的冲压工艺分布式的压边力产生装置的特点是包括：由上凹模、支承盘和下凸模所组成的冲压模具、以及永磁环、电磁铁、压边圈、液压增力装置、楔形增力装置；

所述下凸模通过氮气弹簧支撑起所述支承盘，所述上凹模同心布置于所述支承盘的正上方；且所述支承盘和所述上凹模的直径相等；

所述上凹模的下表面同心嵌入所述永磁环，且所述永磁环的下表面与所述上凹模的下表面在同一平面上；

所述永磁环的正下方为多个均匀分布的电磁线圈，所述电磁线圈位于所述支承盘的最外环；

所述支承盘延沿周向顺时针均匀分为m个区域，第i个区域中有k个电磁线圈，任意第j个电磁线圈表示为E_ij，其中i∈{1，2,…,m},j∈{1，2,…,k}；所述电磁线圈正下方对应布置有所述液压增力缸；

所述液压增力缸分为半径为r的缸体A与半径为R的缸体B，且Rr；

所述缸体A与对应的电磁线圈固连，且所述缸体B的活塞杆与相应的楔形增力装置固连；所述缸体B比所述缸体A更靠近所述支承盘的圆心，所述缸体A与所述缸体B通过油管连接；

第i个区域中有k个液压増力缸，任意第j个液压增力缸表示为D_ij；第i个区域中，有k个楔形增力装置，任意第j个楔形增力装置表示为C_ij；

第i个区域中，第1个液压增力缸D_i1与第1个电磁线圈E_i1固连；第1个楔形增力装置C_i1与第1个液压增力缸D_i1相连；

第i个区域中，第2n个液压增力缸D_i(2n)与第k-n+1个电磁线圈E_i(k-n+1)固连；第2n个楔形增力装置C_i(2n)与第2n个液压增力缸D_i(2n)相连；