[发明专利]一种带有记忆特征的变压边力的拉深模具的控制方法

摘要

一种带有记忆特征的变压边力的拉深模具的控制方法，该方法以电控永磁磁极的磁吸力作为压边力，通过改变脉冲电流参数对电控永磁磁极中的铝镍钴可逆永磁体磁感应强度进行调节，以达到改变磁吸力进行变压边力控制的目的。其内容包括：在板材拉深成形时,上模座在压力机滑块的作用下向下运动，在板材运动到与凸模接触的瞬间，给激励线圈输入一个正向的脉冲电流，使电控永磁磁极处于充磁状态，使电控永磁磁极产生磁吸力，此时压料板对板材施加一个所需要的初始压边力；在拉深成形过程中，上模座继续下行，根据变压边力控制的拉深成形工艺，随拉深行程调节激励线圈的脉冲电流参数，改变电控永磁磁极的磁吸力，进而调整压边力的大小，使其满足变压边力控制的拉深成形工艺要求。

主权项

一种带有记忆特征的变压边力的拉深模具的控制方法，该控制方法应用于板材拉深成形中拉深模具为倒装结构的拉深模具，所述拉深模具包括上模座、凹模、凹模外圈、电控永磁磁极、压料板、凸模、下模座、支撑弹簧、卸料螺钉、模具导柱、模具导套、打料板、模柄和打料杆；上模座和下模座呈方形结构，上模座通过模柄和夹具固定在压力机滑块上，打料杆贯穿模柄的轴心通孔，打料板固定在打料杆的末端；下模座通过夹具固定在工作台上；上模座左后侧和右后侧设有两个模具导套，下模座左后侧和右后侧设有两个模具导柱，上模座和下模座通过模具导柱和模具导套相联接，上模座设有的两个模具导套套装在下模座的两个模具导柱上，使上模座能够在模具导柱的导向作用下相对于下模座上下运动，并且与压料板互不干涉；凹模呈凸台圆柱状，凹模外圈呈圆环状，凹模固定在上模座上，凹模外圈固定在凹模上，凹模外圈下表面略高于凹模下表面；凸模固定在下模座的凹槽中；压料板为方形结构且置于凹模外圈的下方，压料板通过两个卸料螺钉和两个支撑弹簧与下模座相联接，两个卸料螺钉穿过下模座的螺钉孔和支撑弹簧紧固在压料板的下底面上，两个支撑弹簧起支撑压料板自重的作用，两个卸料螺钉可在下模座的螺钉孔中上下滑动，当压料板在支撑弹簧弹力的作用下向上运动时，两个卸料螺钉约束压料板的上限位置；压料板上的内孔略大于凸模直径，并且压料板的内孔和凸模共轴线，压料板可以相对于凸模无摩擦地上下运动；在压料板内镶嵌有电控永磁磁极，电控永磁磁极的上表面与压料板的上表面在同一平面内；所述的电控永磁磁极俯视呈正方形，包括磁轭和N个磁极单元，磁轭构成电控永磁磁极的盘体，N个磁极单元均匀布置镶嵌在磁轭的盘体空腔内通过磁极紧定螺钉紧固；所述的磁极单元包括极芯、钕铁硼永磁体、激励线圈和铝镍钴可逆永磁体,所述磁极单元的上半部是由钕铁硼永磁体和极芯构成，极芯呈方形状，钕铁硼永磁体呈长方体状布置在极芯的四周，钕铁硼永磁体和极芯的高度相同，相邻的两个极芯共用一块钕铁硼永磁体；四块钕铁硼永磁体与同一块极芯相接触的一端都属同一磁极极性；所述磁极单元的下半部是由铝镍钴可逆永磁体和激励线圈组成，铝镍钴可逆永磁体呈方形状位于极芯的正下方，铝镍钴可逆永磁体和钕铁硼永磁体与同一块极芯接触的一端的极性相同；激励线圈缠绕在铝镍钴可逆永磁体上；极芯和铝镍钴可逆永磁体通过贯穿于其中的磁极紧定螺钉固定在盘体上；磁极单元内的空隙处浇注有环氧树脂填充其中；其特征在于：所述控制方法以电控永磁磁极的磁吸力作为压边力，通过改变脉冲电流参数对电控永磁磁极中的铝镍钴可逆永磁体磁感应强度进行调节，以达到改变磁吸力进行变压边力控制的目的；该控制方法内容包括如下步骤：在板材拉深成形时，将板材置于压料板上；上模座在压力机滑块的作用下向下运动，带动凹模和凹模外圈一起向下运动；当凹模外圈与电控永磁磁极之间的距离达到临界接触时，电控永磁磁极就在自身磁场的作用下紧紧地吸附在凹模外圈上，使压料板将板材压在凹模上；凹模、凹模外圈、板材和压料板继续下行直至板材与凸模接触，拉深成形过程开始；此时支撑弹簧在压料板的作用下产生压缩形变，在板材运动到与凸模接触的瞬间，给激励线圈输入一个正向的脉冲电流，使电控永磁磁极单元产生磁吸力，使压料板对板材施加一个所需要的初始压边力；在拉深成形过程中，上模座继续下行，根据变压边力控制的拉深成形工艺，随拉深行程调节激励线圈的脉冲电流参数，改变电控永磁磁极的磁吸力，进而调整压边力的大小，使其满足变压边力控制的拉深成形工艺要求；拉深成形过程结束后，凹模、凹模外圈、压料板及成形制件随上模座一起上行一段距离，此时给激励线圈输入反向脉冲电流，使电控永磁磁极单元产生很小的磁吸力，这时压料板在卸料螺钉的限位作用下与凹模外圈脱离，压料板在支撑弹簧的支撑作用下停留在原位；凹模、凹模外圈以及留在凹模内的成形制件随上模座继续上行到一定的位置，留在凹模内的成形制件在凹模侧的打料杆和打料板的作用下完成卸料过程；至此一次拉深成形结束，并准备下一次的拉深成形。