[发明专利]一种齿轮齿条传动的带能量反馈的伺服拉伸垫

说明书

本发明公开了一种齿轮齿条传动的带能量反馈的伺服拉伸垫，包括横梁、滑块、立柱、底座、上模、下模、主驱电机和拉伸垫装置，底座固定在地面上，立柱固定在底座上，横梁装在两立柱顶部，主驱电机装在横梁上，滑块设在横梁下方两立柱间；拉伸垫装置包括顶冠、伺服电机、齿轮齿条、液压缸、位移传感器和压力传感器，伺服电机和液压缸安在底座上，齿轮齿条和顶冠通过缓冲液压缸相连，伺服电机驱动齿轮齿条、带动顶冠上下运动；上模固定在滑块上，下模固定在底座上，主驱电机驱动滑块带着上模上下运动。本发明可避免机械结构的刚性冲击；伺服电机发电，将电能反馈，节省电能；球面副连接保证活塞杆受力均匀，提高传动精度。

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿条传动，用于冲压件的拉伸成型，属于机械工程技术模具冲压技术领域。

背景技术

拉伸垫主要用于板料成型，是压力机的重要部件，其主要作用是在成型过程中进行压边力的控制，以防止板料成型时因材料流动而导致起皱。在上行阶段，拉伸垫带动下模压边圈向上运动，拉伸垫进行位置控制，上行到确定位置，放置板料，此时滑块带动上模向下运动，上模和压边圈闭合后进行力的控制，上模和压边圈一起向下运动，从而完成板料的拉伸。

目前拉伸垫的结构形式主要由气动式、电动式、液压式等。纯气动式因为受气体的可压缩特性限制，压力波动较大，造成工件的压边力不稳定，板料成型质量不佳；液压式通过电动机驱动液压元件进行精确控制，但是系统组成比较复杂，而且成本和能耗较高；纯电动式一般通过电机驱动连杆结构或者丝杠机构来实现功能，但是机械结构的刚性强，在冲压过程中对模具和拉伸垫的冲击大，容易损伤。因此，设计一款节能环保、结构简单、成型好的的拉伸垫非常必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种电、液组合式的伺服拉伸垫设备。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种齿轮齿条传动的带能量反馈的伺服拉伸垫，包括横梁、滑块、立柱、底座、上模、下模、主驱电机和拉伸垫装置，所述底座固定在地面上，立柱固定在底座上，横梁安装在两立柱顶部，主驱电机安装在横梁上，滑块设置在横梁下方的两立柱之间；所述拉伸垫装置包括顶冠、伺服电机、齿轮齿条、液压缸、位移传感器和压力传感器，所述伺服电机和液压缸安装在底座上，齿轮齿条和顶冠之间通过缓冲液压缸相连，伺服电机驱动齿轮齿条将旋转运动转换为直线运动、带动顶冠上下运动；在顶冠下行时，带动齿轮齿条驱动伺服电机发电，产生的电能通过电机模块二传递到电网，再通过电机模块一的转化供主驱电机使用；所述上模通过T型螺栓固定在滑块上，下模固定在底座上，主驱电机驱动滑块带着上模上下运动。

所述齿轮齿条的齿轮安装在伺服电机或者减速机的输出轴上，齿条与液压缸的下活塞杆连接，通过齿轮齿条啮合带动液压缸的下活塞杆运动，通过压缩液压缸内的油液带动上活塞杆运动，液压缸的上活塞杆上部通过球面副与顶冠连接在一起。

所述压力传感器和位移传感器设置在液压缸上。

所述伺服电机和主驱电机通过电机模块一、电机模块二、电源模块和电网相连，顶冠向下运动带动伺服电机产生的电能通过电机模块二反馈到电网，再由电机模块一转化输送到主驱电机上。

所述液压缸设有液压缸连接球面，液压缸连接球面由上球块、下球块、上球面夹紧块、下球面夹紧块组成，所述上球块通过上球面夹紧块用螺栓安装在顶冠上，下球块与液压缸的上活塞杆用螺栓连接固定、再由下球面夹紧块连接到上球面夹紧块上；所述下球块的上下止口处和下球面夹紧块留有间隙，保证上下球块贴合的球面副能够转动。

所述导向板固定在底座上，导向板与顶冠上的耐磨板形成移动副。