[发明专利]一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机

说明书

本发明公开了一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，特点包括对称非圆齿轮副机构、曲柄滑块机构和对称肘杆机构；所述的非圆齿轮副机构包括主动非圆齿轮与从动非圆齿轮；并联驱动的多个伺服电机通过减速装置带动主动非圆齿轮轴匀速转动，主动非圆齿轮带动从动非圆齿轮非匀速转动；从动非圆齿轮带动曲柄轴非匀速转动，推动第滑块上下运动；曲柄滑块机构带动肘杆机构运动；肘杆机构带动冲压滑块实现特定上下变速运动。冲压过程中工作段低速增力、空行程段快速减力、小行程变速增力和减力混合联动，压力机传动系统的机械利益进一步增大，减少电机容量，可获得更好的滑块运动学和动力学特性，结构紧凑、刚度强度高、承载能力大、可靠性高。

技术领域

本发明属于冲压机械领域，尤其涉及一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机。

背景技术

热冲压工艺通常要求滑块在下行阶段快速，以减少板料与模具和空气热交换导致的温度散失；在滑块冲压阶段要求能够实现变速，防止板料成形过程中由于软化机制被拉裂；在保压过程中要求传动机构的扭矩进一步增大，使板料始终与模具接触良好，并完成淬火效果。伺服电机在额定转速之内是恒转矩输出，超过额定转速后是恒功率输出，随着转速升高转矩下降。传统伺服压力机传动系统，如采用丝杆和肘杆组合传动的典型六杆机构的伺服压力机，电机在额定转速(匀速或者变速)内只能实现额定转矩输出，机构参数确定后无法满足滑块变速和机构机械利益进一步增大的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，该压力机传动系统的机械利益进一步增大，减少电机容量，可获得更好的滑块运动学和动力学特性，结构紧凑、刚度强度高、承载能力大、可靠性高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，包括：机架、动力装置和变速箱，所述变速箱设置于机架顶部，所述变速箱的输入端与动力装置连接，所述变速箱的输出端连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮下方的机架具有水平设置的非圆齿轮主动轴，所述非圆齿轮主动轴两端对称设置有非圆主动齿轮，所述非圆齿轮主动轴中部具有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述非圆齿轮主动轴下方设置有非圆齿轮从动轴，所述非圆齿轮从动轴上与非圆主动齿轮位置对应处设置有非圆从动齿轮，所述非圆主动齿轮与非圆从动齿轮啮合，所述非圆齿轮从动轴中部具有偏心轴，所述偏心轴上套装有连杆，所述连杆末端连接有滑块，所述滑块底部对称设置有肘杆机构，所述肘杆机构与滑座铰接，所述滑座底部具有上模具，所述上模具下方具有下模具，所述下模具设置于底座表面，所述下模具表面用于放置工件。

本发明的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，所述肘杆机构包括驱动杆、下肘杆和上肘杆，所述驱动杆上部与滑块铰接，所述下肘杆下部与滑座铰接，所述上肘杆上部与机架内侧铰接，所述驱动杆、下肘杆和上肘杆的自由端铰接在一起。

本发明的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，所述机架两侧对称设置有平衡气缸，所述平衡气缸的输出端连接有拉杆，所述拉杆末端具有垂直连接的支撑板，所述支撑板与滑座连接。

本发明的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，所述动力装置的数量为三个，所述变速箱具有变速大齿轮，所述变速大齿轮周向均匀啮合有三个变速小齿轮，每一所述变速小齿轮与一个动力装置连接。

本发明的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，所述非圆主动齿轮与非圆从动齿轮的传动比函数i₁₂为：

其中：非圆主动齿轮的转动角度为时，对应的节曲线向径为r₁；非圆从动齿轮的转动角度为对应的节曲线向径为r₂。

本发明的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，所述非圆主动齿轮与非圆从动齿轮的节曲线方程为：