一种直杠杆力放大交流电磁冲压的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，包括底座，所述底座上设有电磁驱动机构，所述电磁驱动机构由轭铁、冲杆、与冲杆内端固定连接的衔铁、在轭铁两侧分别设置的上、下端盖构成，所述上端盖、轭铁和下端盖围成一个可供所述冲杆及衔铁往复运动的容腔，其特征在于：还包括直杠杆，所述直杠杆一端经铰杆与所述冲杆外端铰接，另一端与经连杆与冲头铰接，所述直杠杆近所述连杆一端处与固定设置于所述底座上的立柱铰接，所述冲头可沿设置于所述立柱上的导向机构上下升降。本实用新型重心低，安装使用方便，稳定性高，同时提高了冲力及功率，减少了冲击时间，工作效率高。
【专利说明】—种直杠杆力放大交流电磁冲压机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冲压机，具体涉及一种直杠杆力放大交流电磁冲压机。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断进步，在现代化生产过程中，冲压设备开始被广泛使用，其中冲压机是一种常见的冲压设备，随着电子类产品的快速发展，对冲床提出了新的要求。
[0003]传统的液压冲压设备污染大，机械式冲压设备噪声大、频率较低，逐渐开始被电磁冲压设备所代替，中国专利201220062823.3公开了一种永磁助力电磁冲压机，从其工作过程和受力分析可知，该专利通过增加上、下永磁铁，去掉弹簧的阻力，使得冲头向下时冲力增加，同时使冲头向上运动时的回复力也增加，从而对工件的冲量增大，结构稳定性增加。但是该专利中电磁线圈是用的直流电，电磁力较小，并且没有力放大结构，冲击力也只是达到普通电磁冲压机的4倍左右，更重要的是该专利的冲压机其重心比较高，需要很冲的底座才能勉强固定住，安装使用较为不便，成本也较高。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种交流电磁驱动冲压机，重心低，安装使用方便，稳定性高，同时提高了冲力及功率，减少了冲击时间，工作效率高。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种直杠杆力放大交流电磁冲压机,包括底座,所述底座上设有电磁驱动机构，所述电磁驱动机构由轭铁、冲杆、与冲杆内端固定连接的衔铁、在轭铁两侧分别设置的上、下端盖构成，所述上端盖、轭铁和下端盖围成一个可供所述冲杆及衔铁往复运动的容腔，还包括直杠杆，所述直杠杆一端经铰杆与所述冲杆外端铰接，另一端与经连杆与冲头铰接，所述直杠杆近所述连杆一端处与固定设置于所述底座上的立柱铰接，所述冲头可沿设置于所述立柱上的导向机构上下升降。
[0006]进一步的技术方案，所述轭铁内设有驱动线圈及复位线圈，所述驱动线圈及复位线圈可分别导入交流电，当所述驱动线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔上方运动的驱动力，当所述复位线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔下方运动的驱动力。
[0007]进一步的技术方案，所述驱动线圈与所述复位线圈之间设有绝缘隔片。
[0008]进一步的技术方案，所述导向机构包括与所述立柱固定连接的横梁，所述横梁上开设有供所述冲头上下升降的通孔。
[0009]进一步的技术方案，所述立柱上位于所述冲头下方设有工作台，所述工作台可沿所述立柱上下滑动。
[0010]进一步的技术方案，所述衔铁上下两端分别设有缓冲垫。
[0011]进一步的技术方案，所述上端盖上开设有供所述冲杆穿过的通孔。
[0012]本实用新型的冲压过程如下:
[0013]在非运行状态时，线圈不通电，衔铁和冲杆处于下端的极限位置，直杠杆处于水平位置；
[0014]当对驱动线圈通入交流的励磁电流时，衔铁受到驱动线圈所施加的电磁驱动力方向向上，此时衔铁和冲杆将以较大的加速度向上运动，从而推动铰杆向上，铰杆向上的同时推动直杠杆围绕与立柱的铰接点逆时针向下转动，进而带动连杆及冲头向下运动，通过直杠杆把力放大传动到冲头，冲头向下运动加速度越来越大，产生冲击力，以整体动能转化为对工件的冲量，完成冲头对工件的加工，由于衔铁及冲杆向上运动的加速度越来越大，其动能转化的冲击动能力，至少可以达到电磁驱动力的30%以上；
[0015]当对复位线圈通入交流的励磁电流时，衔铁受到复位线圈所施加的电磁驱动力方向向下，此时衔铁和冲杆将以较大的加速度向下运动，从而拉动铰杆向下，铰杆向下的同时带动直杠杆围绕与立柱的铰接点顺时针向上转动，进而带动连杆及冲头向上运动，衔铁向下至行程最低点时，切断交流的励磁电流，运动停止。
[0016]本实用新型的优点是:
[0017]1.本实用新型重心低，安装使用较为方便，稳定性较高，并且不需要质量很大的底座来固定或平衡，成本较低；
[0018]2.本实用新型通过导入交流电驱动衔铁及冲杆运动，进而带动直杠杆转动从而驱动冲头向下冲压，较之以往使用的永磁助力电磁冲压机，提高了冲力及功率，减少了冲击时间，使得工作效率得到了提高；
[0019]3.本实用新型结构简单，使用方便，且成本较低，易于实现，适合推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0021]图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例一中驱动线圈导电时的结构示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例一中复位线圈导电时的结构示意图。
[0024]其中:1、底座；2、轭铁；3、冲杆；4、衔铁；5、上端盖；6、下端盖；7、容腔；8、直杠杆；
9、铰杆；10、连杆；11、冲头；12、立柱；13、驱动线圈；14、复位线圈；15、横梁；16、工作台；
17、缓冲垫。
【具体实施方式】
[0025]实施例一:参见图1至3所不,一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，包括底座1，所述底座I上设有电磁驱动机构，所述电磁驱动机构由轭铁2、冲杆3、与冲杆3内端固定连接的衔铁4、在轭铁2两侧分别设置的上、下端盖5、6构成，所述上端盖5上开设有供所述冲杆3穿过的通孔，所述上端盖5、轭铁2和下端盖6围成一个可供所述冲杆3及衔铁4往复运动的容腔7，所述衔铁4上下两端分别设有缓冲垫17，还包括直杠杆8，所述直杠杆8 一端经铰杆9与所述冲杆3外端铰接，另一端与经连杆10与冲头11铰接，所述直杠杆8近所述连杆10 —端处与固定设置于所述底座I上的立柱12铰接，所述冲头11可沿设置于所述立柱12上的导向机构上下升降。
[0026]在轭铁2内设有驱动线圈13及复位线圈14,所述驱动线圈13及复位线圈14可分别导入交流电，当所述驱动线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔上方运动的驱动力，当所述复位线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔下方运动的驱动力，所述驱动线圈与所述复位线圈之间设有绝缘隔片。
[0027]轭铁是由一块块的钢片组成的方形结构，在侧端面处上可以安装分磁环，这些结构有利于减少涡流损耗和滞磁损耗，并且在电磁驱动机构附设有交流电流的控制装置，驱动线圈和复位线圈之间用绝缘隔片隔开，设定驱动线圈通电时，对所述衔铁施加向上的电磁驱力F ，复位线圈通电时，对所述衔铁施加向下的电磁驱力F M2。
[0028]直杠杆的动力臂是阻力臂的3倍，因为杠杆在运动过程中与铰杆的夹角变动很小，近似认为冲头的冲击力是冲杆的冲击力三倍。
[0029]导向机构包括与所述立柱12固定连接的横梁15，所述横梁15上开设有供所述冲头11上下升降的通孔，所述立柱12上位于所述冲头11下方设有工作台16，所述工作台可沿所述立柱上下滑动。
[0030]本实用新型的线圈采用交流电，线圈对衔铁的力在零和最大值之间不断周期性变化，= 平均吸力是Fmax的一半，即通常所说的电磁铁吸力；优选的，复位电
，
磁线圈产生的电磁场施加于所述衔铁上的电磁驱动力是直流线圈的3倍，驱动电磁线圈产生的电磁场施加于所述衔铁上的电磁驱动力是直流线圈的I倍，即Fttil=SFtti ；FM2=F%
磁0
[0031]本实用新型的工作过程和受力分析如下所述:
[0032]在非运行状态时，线圈不通电，衔铁和冲杆处于下端的极限位置，直杠杆处于水平位置；
[0033]当对驱动线圈通入交流的励磁电流时，衔铁受到驱动线圈所施加的电磁驱动力方向向上，此时衔铁和冲杆将以较大的加速度向上运动，从而推动铰杆向上，铰杆向上的同时推动直杠杆围绕与立柱的铰接点逆时针向下转动，进而带动连杆及冲头向下运动，通过直杠杆把力放大传动到冲头，冲头向下运动加速度越来越大，产生冲击力，以整体动能转化为对工件的冲量，完成冲头对工件的加工，由于衔铁及冲杆向上运动的加速度越来越大，其动能转化的冲击动能力，至少可以达到电磁驱动力的30%以上；
[0034]当对复位线圈通入交流的励磁电流时，衔铁受到复位线圈所施加的电磁驱动力方向向下，此时衔铁和冲杆将以较大的加速度向下运动，从而拉动铰杆向下，铰杆向下的同时带动直杠杆围绕与立柱的铰接点顺时针向上转动，进而带动连杆及冲头向上运动，衔铁向下至行程最低点时，切断交流的励磁电流，运动停止，由于衔铁及冲杆向下运动的加速度越来越大，其动能转化的冲击动能力Faffi,至少可以达到电磁驱动力的30%以上。
[0035]上述过程可以表述为:
[0036]非运行状态:衔铁和冲杆由于自重，处于容腔内下端的极限位置。
[0037]驱动线圈通入交流励磁电流，冲杆向上运动，冲头向下运动时:
[0038]冲头冲力仏头=3* (电磁驱力Fttil—衔铁和冲杆自重力G+冲击动能
[0039]复位线圈通入交流励磁电流，冲杆向下运动，冲头向上运动时:
[0040]冲头回复力F—=3* (电磁驱力Ftti2+衔铁和冲杆自重力G+F动能)。
[0041]本实用新型的最优方案，取F电磁F3Ftt^Ftti2=Ftti,F动能取保险数值0.3F电磁，忽略衔铁和冲杆的自重力G，冲头冲力=3* (电磁驱力F电磁!+冲击动能F动能)=9.9F电磁，是原有永磁助力电磁冲床的4.4倍，是普通电磁冲床的17倍左右；冲头回复力、*=3*(电磁驱力F电磁2+F动能)-3.9F电磁ο
[0042]当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，包括底座(I)，所述底座(I)上设有电磁驱动机构，所述电磁驱动机构由轭铁⑵、冲杆(3)、与冲杆(3)内端固定连接的衔铁(4)、在轭铁(2)两侧分别设置的上、下端盖(5、6)构成，所述上端盖(5)、轭铁(2)和下端盖￠)围成一个可供所述冲杆(3)及衔铁(4)往复运动的容腔(7)，其特征在于:还包括直杠杆(8)，所述直杠杆⑶一端经铰杆(9)与所述冲杆(3)外端铰接，另一端与经连杆(10)与冲头(11)铰接，所述直杠杆(8)近所述连杆(10) —端处与固定设置于所述底座(I)上的立柱(12)铰接，所述冲头(11)可沿设置于所述立柱(12)上的导向机构上下升降。
2.根据权利要求1所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述轭铁(2)内设有驱动线圈(13)及复位线圈(14)，所述驱动线圈及复位线圈可分别导入交流电，当所述驱动线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔上方运动的驱动力，当所述复位线圈导入交流电时对所述衔铁及冲杆施加朝向所述容腔下方运动的驱动力。
3.根据权利要求2所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述驱动线圈与所述复位线圈之间设有绝缘隔片。
4.根据权利要求1所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述导向机构包括与所述立柱(12)固定连接的横梁(15)，所述横梁(15)上开设有供所述冲头(11)上下升降的通孔。
5.根据权利要求4所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述立柱(12)上位于所述冲头(11)下方设有工作台(16)，所述工作台(16)可沿所述立柱(12)上下滑动。
6.根据权利要求1所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述衔铁(4)上下两端分别设有缓冲垫(17)。
7.根据权利要求1所述的一种直杠杆力放大交流电磁冲压机，其特征在于:所述上端盖上开设有供所述冲杆穿过的通孔。
【文档编号】B30B1/02GK203919766SQ201420182719
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】杜秋, 王明娣 申请人:苏州大学