专利名称：电磁冲床的制作方法
技术领域：
本发明属于机电技术领域，涉及一种冲床，特别是一种利用电磁力驱动冲床的冲压头上下动作的电磁冲床。
背景技术：
在机械加工中，小型零件的冲孔、落料以及成型件通常是采用冲床加工的，因此冲床应用十分广泛。传统的冲床是利用电机带动飞轮转动，通过飞轮的转动来驱动冲压轴沿垂直方向上下运动而完成冲压工作。由于冲压时冲压力较大，要获得较大的冲压力，电机的功率就必须要足够大，这样就导致了电机能耗较大，使得冲床的使用成本较高。针对上述问题，人们设计出了液压冲床。但液压冲床又存在着油污的问题，同时液压系统还存在着维护不方便、成本较高的问题。
随着电子业的发展并为了克服上述问题，人们设计出了电磁式的冲床。例如，中国专利号02114774.4提供的一种“电磁冲床”，它包括一个工作平台和位于工作平台上的机架，机架上装有筒体，在筒体内装着可沿垂直方向运动的冲头主轴。位于筒体内的冲头主轴上固连着铁质轴套，筒体内部对应于铁质轴套处设有磁力线圈，且在冲头主轴上套有弹簧，弹簧的两端分别作用在筒体和冲头主轴侧部的凸台上，在弹簧的弹力作用下固连在冲头主轴上的铁质轴套位于磁力线圈的上部。一旦磁力线圈通电所产生的磁力就可吸下铁质轴套，也就是说使冲头主轴在磁力的作用下向下移，从而完成冲压工作。一旦磁力线圈断电，在弹簧的弹力作用下冲头主轴就会上移并恢复至最高位。
可以看出，上述的电磁冲床中的冲头主轴复位是通过弹簧实现的。由于冲床在工作过程中弹簧频繁地被压缩，经过一段时间后弹簧的弹力可能会减弱，这样就会影响电磁冲床的正常工作。情况严重时即弹簧损坏后还会导致电磁冲床无法运作。
另外，由于冲头主轴下移对工件进行冲压时受到弹簧弹力的阻挡，这样就会削弱冲头主轴下压的力，也就是说冲头主轴的冲压力损耗较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题提供一种电磁冲床，使它具有冲压力大，工作稳定性高的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现一种电磁冲床，它包括工作平台，垂直固定在工作平台上的立柱，立柱的侧部固连着支架，支架内沿垂直方向活动地穿设着冲压轴且冲压轴的两端穿出支架，冲压轴的下端固连着冲压头，其特征在于，所述的支架内固定有电磁线圈，上述的冲压轴穿过电磁线圈，支架内还设有上磁体和下磁体，上磁体固连在电磁线圈上部的冲压轴上，下磁体固连在电磁线圈下部的冲压轴上，且上磁体和下磁体相邻的磁极是相同的。
由于上磁体和下磁体相邻的磁极是相同的，因此，电磁线圈通电就可通过所产生的磁力与上磁体或下磁体吸合在一起，并排斥另一个磁体。也就是说，电磁线圈与上磁体吸合后冲压轴下移，电磁线圈与下磁体吸合后冲压轴上移。
具体而言，被冲压的工件放置在工作平台上，电磁线圈与上磁体吸合后，下磁体被排斥，在这个过程中冲压轴下移并通过其上的冲压头对工件进行冲压。工件冲压完成后通过控制电路改变电磁线圈的磁极，使电磁线圈与下磁体吸合并使冲压轴上移，冲压轴上的冲压头脱离工作平台处。
在上述的电磁冲床中，所述的电磁线圈的两个接线端接于能控制其电流方向的冲床控制电路中。冲床控制电路通过控制其通过电磁线圈的电流方向，使电磁线圈的极性产生变化，从而吸住上磁体或下磁体中的其中一个而排斥另一个，使冲压轴向上或向下运动。因此，周期性地改变电流方向，就可以达到使冲压轴反复上下运动的目的。
为了避免冲压轴上下运动过程中与电磁线圈接触而产生磨损以及达到将电磁线圈定位的目的，在上述的电磁冲床中，所述的支架上固连着一个导磁的线圈座，电磁线圈绕接在该线圈座上，上述的冲压轴活动地穿过该线圈座。
在上述的电磁冲床中，所述的上磁体和下磁体与电磁线圈之间均设有缓冲机构。上、下磁体受电磁线圈的磁吸力后会快速地向电磁线圈靠合，设置缓冲机构就可避免上、下磁体直接撞击在电磁线圈上而造成上、下磁体损坏，当然通过该机构还可减弱撞击在电磁线圈上的冲力。
在上述的电磁冲床中，所述的缓冲机构为设在上磁体或下磁体端部的防护软铁及缓冲垫片，所述的防护软铁设在磁体与缓冲垫片之间。防护软铁可避免上、下磁体直接撞击在电磁线圈上，这样的结构对上、下磁体起到保护作用使其不会损坏；在缓冲垫片的作用下可减少上、下磁体向电磁线圈靠合过程中的冲力。
在上述的电磁冲床中，所述的支架与冲压轴之间设有能将冲压轴周向定位的定位机构。很明显，通过该定位机构使得冲压轴不会沿其轴心转动，从而使得固连在冲压轴上的冲压头不会转动，避免因冲压头转动而冲压出不合格的工件。
在上述的电磁冲床中，所述的定位机构为冲压轴上的呈方形的凸体，所述的支架上具有与该凸体形状相匹配的导向孔，且凸体位于导向孔内。
与现有技术相比，本电磁冲床是利用通电后的电磁线圈所产生的磁力与上磁体或下磁体吸合在一起，再通过冲床控制电路控制其通入电磁线圈的电流方向，从而使冲压轴往复地上下运动而带动冲压头运动，最终完成冲压工作。可以看出，只要电磁线圈通电就可吸住上磁体或下磁体并带动冲压轴运动，因此它的使用稳定性较高。
同时，电磁线圈与其中一个磁体吸合时就会与另一个磁体相排斥，也就是说电磁线圈与上磁体吸合时下磁体与电磁线圈之间的磁力相排斥，使得冲压轴下移过程中受三个力作用，其分别是自身重力、上磁体与电磁线圈的磁吸力、下磁体与电磁线圈的排斥力，这三个力都使冲压轴下移。同理，电磁线圈与下磁体吸合时上磁体与电磁线圈之间的磁力相排斥，这两个磁体与电磁线圈的之间的磁力都使得冲压轴上移。因此，它在冲压工件过程中的能量损耗较少，使得冲压头具有较大的冲压力。
图1是本电磁冲床的结构示意图。
图2是沿图1的A-A剖视图。
图3是本电磁冲床中冲压轴与电磁线圈处的结构示意图。
图中，1、工作平台；2、立柱；3、支架；3a、导向孔；4、电磁线圈；4a、线圈座；5、冲压轴；6、冲压头；7、上磁体；8、下磁体；9、凸体；10、防护软铁；11、缓冲垫片。
具体实施例方式
如图1所示，本电磁冲床用于冲压金属材质的工件，它包括工作平台1、立柱2、支架3、电磁线圈4、冲压轴5、冲压头6、上磁体7和下磁体8等。
冲压头6固连在冲压轴5的下端，工作平台1位于冲压头6的下部，立柱2安装在工作平台1上，支架3固连在立柱2的侧部。冲压轴5垂直的安装在支架3上，并且冲压轴5的两端均穿出支架3。本实施例中，支架3上设有导向孔3a，上述的冲压轴5位于导向孔3a内，导向孔3a处设有可对冲压轴5周向定位的定位机构；定位机构为固连冲压轴5上凸体9，凸体9呈菱柱状，导向孔3a的形状与凸体9相匹配。显然，位于导向孔3a内的凸体9就可对冲压轴5起到周向定位的目的，使得它不会绕其轴心转动，见图2所示。
如图1和图3所示，支架3内固连着线圈座4a，线圈座4a由导磁材料制成，如铁。上述的电磁线圈4绕接在该线圈座4a上，且上述的冲压轴5活动地穿设在线圈座4a内。电磁线圈4具有两个接线端，这两个接线端与一个冲床控制电路相连，冲床控制电路能控制进入电磁线圈4的电流方向，且冲床控制电路还可控制进入电磁线圈4处的电流大小。可以看出，一旦通入电磁线圈4内的电流方向发生了改变，其所产生的电磁线方向就改变了，而电流大小的控制可改变电磁力的大小。
上述的上磁体7和下磁体8都位于支架3内，且上磁体7固连在电磁线圈4上部的冲压轴5处，而下磁体8固连在电磁线圈4下部的冲压轴5处，上磁体7与下磁体8相同的磁极是相向设置的。
如图1所示，电磁线圈4不通电时，上磁体7靠合在线圈座4a的上部，此时冲压轴5上的冲压头6处于最低位。需要使用本电磁冲床冲压工件时，操作冲床控制电路使电磁线圈4通电而产生电磁力，电磁线圈4与下磁体8的磁极不同而与上磁体7的磁极相同，此时通过该电磁力可使电磁线圈4与下磁体8吸合在一起，使得冲压轴5上移而其上的冲压头6从工作平台1处移出。然后，将工件放置在工作平台1上，冲床控制电路使进入电磁线圈4处的电流反向，电磁线圈4与上磁体7的磁极不同而与下磁体8的磁极相同，此时通过该电磁力可使电磁线圈4与上磁体7吸合在一起，使得冲压轴5下移而其上的冲压头6压向工作平台1处的工件，从而完成冲压工作。当然，需要调节冲压头6的冲压力大小时通过冲床控制电路改变进入电磁线圈4处的电流大小即可实现。
另外，为了增加本电磁冲床的使用寿命并使它能稳定地工作，在上磁体7与线圈座4a之间以及下磁体8与线圈座4a之间均设有缓冲机构。缓冲机构为设置在上磁体7和下磁体8端部的防护软铁10和缓冲垫片11，其中防护软铁10设在上、下磁体7、8与缓冲垫片11之间。
权利要求
1.一种电磁冲床，它包括工作平台(1)，垂直固定在工作平台(1)上的立柱(2)，立柱(2)的侧部固连着支架(3)，支架(3)内沿垂直方向活动地穿设着冲压轴(5)且冲压轴(5)的两端穿出支架(3)，冲压轴(5)的下端固连着冲压头(6)，其特征在于，所述的支架(3)内固定有电磁线圈(4)，上述的冲压轴(5)穿过电磁线圈(4)，支架(3)内还设有上磁体(7)和下磁体(8)，上磁体(7)固连在电磁线圈(4)上部的冲压轴(5)上，下磁体(8)固连在电磁线圈(4)下部的冲压轴(5)上，且上磁体(7)和下磁体(8)相邻的磁极是相同的。
2.根据权利要求1所述的电磁冲床，其特征在于，所述的电磁线圈(4)的两个接线端接于能控制其电流方向的冲床控制电路中。
3.根据权利要求1或2所述的电磁冲床，其特征在于，所述的支架(3)上固连着一个导磁的线圈座(4a)，电磁线圈(4)绕接在该线圈座(4a)上，上述的冲压轴(5)活动地穿过该线圈座(4a)。
4.根据权利要求3所述的电磁冲床，其特征在于，所述的上磁体(7)和下磁体(8)与电磁线圈(4)之间均设有缓冲机构。
5.根据权利要求4所述的电磁冲床，其特征在于，所述的缓冲机构为设在上磁体(7)或下磁体(8)端部的防护软铁(10)及缓冲垫片(11)，所述的防护软铁(10)设在磁体(7、8)与缓冲垫片(10)之间。
6.根据权利要求3所述的电磁冲床，其特征在于，所述的支架(3)与冲压轴(5)之间设有能将冲压轴(5)周向定位的定位机构。
7.根据权利要求6所述的电磁冲床，其特征在于，所述的定位机构为冲压轴(5)上的呈方形的凸体(9)，所述的支架(3)上具有与该凸体(9)形状相匹配的导向孔(3a)，且凸体(9)位于导向孔(3a)内。
全文摘要
本发明提供了一种电磁冲床，属于机电技术领域。它解决了现有技术存在着工作稳定性不高、冲压力损耗较大的问题。本电磁冲床包括工作平台，垂直固定在工作平台上的立柱，立柱的侧部固连着支架，支架内沿垂直方向活动地穿设着冲压轴且冲压轴的两端穿出支架，冲压轴的下端固连着冲压头，所述的支架内固定有电磁线圈，上述的冲压轴穿过电磁线圈，支架内还设有上磁体和下磁体，上磁体固连在电磁线圈上部的冲压轴上，下磁体固连在电磁线圈下部的冲压轴上，且上磁体和下磁体相邻的磁极是相同的。本电磁冲床使用稳定性高且冲压过程中能耗较少。
文档编号B30B1/00GK1923499SQ20061011617
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者钟青柳, 徐文祥 申请人:钟青柳, 徐文祥