采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具及其壓邊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板材成形領(lǐng)域，尤其涉及一種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具及其壓邊的方法，由電控永磁吸盤的磁吸力產(chǎn)生壓邊力，防止板料起皺，完成板材拉深成形過程。
【背景技術(shù)】
[0002]拉深成形是板材沖壓成形的基本變形方式之一，起皺失穩(wěn)是成形過程的主要失效形式之一。采用壓邊的方法是抑制起皺失穩(wěn)、控制成形過程的重要手段。
[0003]現(xiàn)有的壓邊方法主要有剛性壓邊和彈性壓邊。剛性壓邊方法是以限定位移的方式間接控制壓邊力，不能提供準(zhǔn)確的壓邊力控制。以橡膠或彈簧施加的彈性壓邊，其壓邊力隨拉深行程的增大而增大，這種方法一般不符合拉深工藝的要求；以液體或氣體做為傳力介質(zhì)的彈性壓邊方法可提供恒壓邊力或變壓邊力，但控制系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)一般非常復(fù)雜，制造成本和能耗都很高，目前在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明的目的之一是提供一種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具。
[0006]一種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具，它包括上模座1、凸模2、壓料板3、凹模5、電控永磁吸盤6、下模座7、卸料螺釘8、緊定螺釘9和壓力機(jī)滑塊10 ;所述的采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具裝配采用正裝結(jié)構(gòu)，凸模2在上，凹模5在下，凸模2通過緊定螺釘9安裝固定在上模座I上；所述的壓力機(jī)滑塊10為兩個(gè)左右對(duì)稱安裝在上模座I上，上模座I與壓力機(jī)滑塊10過盈配合，上模座I能隨著壓力機(jī)滑塊10上下移動(dòng)；壓料板3由卸料螺釘8左右對(duì)稱安裝在上模座I上，壓料板3能夠隨上模座I 一同上下移動(dòng)，卸料螺釘8通過與壓料板3上的孔實(shí)現(xiàn)間隙配合，同時(shí)卸料螺釘8與上模座I通過螺紋連接固定在一起；電控永磁吸盤6通過緊定螺釘11固定安裝在下模座7上，凹模5位于電控永磁吸盤6中心的圓形通孔內(nèi)，凹模5通過緊定螺釘12固定安裝在下模座7上，凹模5的上表面與電控永磁吸盤6的上表面處于同一水平面，凹模5與電控永磁吸盤6中心的圓形通孔屬間隙配合；下模座7有兩個(gè)垂直滑道左右對(duì)稱，兩個(gè)壓力機(jī)滑塊10分別套在兩個(gè)垂直滑道上并能沿其上下自由滑動(dòng)，壓力機(jī)滑塊10與垂直滑道之間為間隙配合；壓料板3中心有一通孔，凸模2能夠穿過該通孔進(jìn)入凹模5腔內(nèi)；
[0007]所述的電控永磁吸盤呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，它包括吸盤殼體18和4對(duì)磁極19，；磁極19在吸盤殼體18沿圓周方向均勾分布；所述的磁極19為扇形結(jié)構(gòu)；它是由極芯13、主永磁體14、可逆磁體15和勵(lì)磁線圈16組成，極芯13和主永磁體14位于磁極19的上半部分，極芯13位于中間位置，主永磁體14分布在極芯13的四周；可逆磁體15和勵(lì)磁線圈16位于磁極19的下半部分，可逆磁體15位于極芯13的下方，可逆磁體15的外面繞有勵(lì)磁線圈16 ;勵(lì)磁線圈16四周的間隙澆注有環(huán)氧樹脂17填充其中。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的方法。
[0009]—種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的方法，該方法的具體內(nèi)容是:
[0010]板材拉深成形時(shí)，上模座在壓力機(jī)滑塊的帶動(dòng)下往下移動(dòng)，固定在上模座的凸模也隨之下行，同時(shí)固定在上模座上的卸料螺釘也隨之下行，壓料板此時(shí)在卸料螺釘?shù)淖饔孟孪滦?。?dāng)壓料板向下移動(dòng)到與板坯料接觸時(shí)，壓料板與電控永磁吸盤之間只存在非常小的間隙，這時(shí)給電控永磁吸盤的各磁極正向通電，電控永磁吸盤整體處于充磁狀態(tài)，電控永磁吸盤與壓料板在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生壓邊力，這時(shí)電控永磁吸盤會(huì)將壓料板牢牢吸?。蝗缓?，上模座繼續(xù)下降，卸料螺釘因與上模座固定，因此卸料螺釘可以通過壓料板上的孔繼續(xù)下移，而壓料板就停留在板坯料上面固定不動(dòng)，在電控永磁吸盤吸力的作用下將板坯料緊緊壓在凹模上，此時(shí)凸模在上模座的帶動(dòng)下繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)板坯料的拉深成形。拉深成形結(jié)束后，凸模首先在上模座的帶動(dòng)下上行，為保證成形制件與凸模成功脫離，電控永磁吸盤此時(shí)仍處于充磁狀態(tài)，壓料板仍不動(dòng)，當(dāng)成形制件與凸模脫離后，這時(shí)磁極反向通電，電控永磁吸盤處于退磁狀態(tài)，其和壓料板之間的磁吸力很小，上模座帶動(dòng)凸模和卸料螺釘繼續(xù)上行，當(dāng)卸料螺釘上行到規(guī)定高度時(shí)，壓料板會(huì)在卸料螺釘?shù)膸?dòng)下離開電控永磁吸盤。
[0011]本發(fā)明應(yīng)用于板材沖壓成形領(lǐng)域，采用電控永磁方法解決了抑制板材起皺失穩(wěn)并加以控制的拉深工藝?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中采用橡膠或彈簧的壓邊方法不能提供精確的壓邊力、以及采用液壓或氣壓裝置系統(tǒng)的壓邊方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，本發(fā)明采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的方法能提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)值精確的壓邊力施加，電控永磁盤的磁吸力是由永磁體產(chǎn)生，而不是電磁場(chǎng)，不會(huì)出現(xiàn)在突然斷電情況下磁場(chǎng)消失從而導(dǎo)致工件脫落的狀況發(fā)生。電控永磁吸盤的磁吸力可達(dá)每平方厘米15公斤力以上，磁吸力強(qiáng)勁，而且可以保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定，電控永磁吸盤工作狀態(tài)的改變是通過脈沖電流實(shí)現(xiàn)的，時(shí)間很短，僅需I秒左右就可完成充磁或消磁的轉(zhuǎn)換狀態(tài)。電控永磁吸盤應(yīng)用于沖壓成形時(shí)，可以極大地提高設(shè)備的生產(chǎn)柔性，這是因?yàn)殡娍赜来殴ぷ鳡顟B(tài)轉(zhuǎn)換很快，可以短時(shí)間內(nèi)在同一臺(tái)設(shè)備上換裝各種拉深成形用模具。另外，由于吸盤磁吸力只分布在壓料板與吸盤接觸面的淺層，可以很好地保證合模精度，提高了拉深成形的質(zhì)量和精度，采用電控永磁吸盤很好地解決了抑制板材起皺失穩(wěn)和實(shí)現(xiàn)精確控制板材拉深成形的過程。
[0012]本發(fā)明提出的這種新型的壓邊方法，主要是采用在拉深成形模具上安裝電控永磁吸盤裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，便于操作控制，且對(duì)工作環(huán)境無(wú)特殊要求；電控永磁吸盤裝置主要依靠直流脈沖電產(chǎn)生磁吸力進(jìn)行壓邊，電控永磁吸盤在第一次通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁吸力，將吸盤上表面的板材吸住，當(dāng)模具的拉深成形動(dòng)作完成之后，對(duì)電控永磁吸盤反向充電，這時(shí)便發(fā)生消磁作用，吸盤的磁吸力消失。將電控永磁吸盤用于拉深成形工藝能夠很方便的通過改變電流大小和方向的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)板材壓邊力大小的控制。電控永磁吸盤具有能耗少、吸力強(qiáng)勁、工作安全可靠、效率高等優(yōu)點(diǎn)。在拉深過程中，電控永磁壓邊裝置能夠根據(jù)拉深工藝的要求提供壓邊力，抑制起皺缺陷。電控永磁壓邊方法為拉深成形尋求了一種全新的壓邊力控制方式。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有這樣的有益效果:
[0014]1、本發(fā)明與氣壓和液壓裝置系統(tǒng)壓邊相比，不需要更多的輔助設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0015]2、本發(fā)明與現(xiàn)有的拉深模具結(jié)構(gòu)相近，便于該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
[0016]3、本發(fā)明采用電控永磁方法壓邊能提供按工藝要求設(shè)計(jì)的壓邊力，工作安全可靠、能耗低。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的采用電控永磁方法壓邊的拉深成形模具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的電控永磁吸盤的主視圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的電控永磁吸盤的俯視圖；
[0020]圖4是圖2中A部的局部放大視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]本發(fā)明的一種采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具，如圖1所示，它包括上模座1、凸模2、壓料板3、凹模5、電控永磁吸盤6、下模座7、卸料螺釘8、緊定螺釘9和壓力機(jī)滑塊10 ;所述的采用電控永磁技術(shù)進(jìn)行壓邊的拉深成形模具裝配采用正裝結(jié)構(gòu)，凸模2在上，凹模5在下，凸模2通過緊定螺釘9安裝固定在上模座I上；所述的壓力機(jī)滑塊10為兩個(gè)左右對(duì)稱安裝在上模座I上，上模座I與壓力機(jī)滑塊10過盈配合，上模座I能隨著壓力機(jī)滑塊10上下移動(dòng)；壓料板3由卸料螺釘8左右對(duì)稱安裝在上模座I上，壓料板3能夠隨上模座I 一同上下移動(dòng)，卸料螺釘8通過與壓料板3上的孔實(shí)現(xiàn)間隙配合，同時(shí)卸料螺釘8與上模座I通過螺紋連接固定在一起；電控永磁吸盤6通過緊定螺釘11固定安裝在下模座7上，凹模5位于電控永磁吸盤6中心的圓形通孔內(nèi)，凹模5通過緊定螺釘12固定安裝在下模座7上，凹模5的上表面與電控永磁吸盤6的上表面處于同一水平面，凹模5與電控永磁吸盤6中心的圓形通孔屬間隙配合；下模座7有兩個(gè)垂直滑道左右對(duì)稱，兩個(gè)壓力機(jī)滑塊10分別套在兩個(gè)垂直滑道上并能沿其上下自由滑動(dòng)，壓力機(jī)滑塊10與垂直滑道之間為間隙配合；壓料板3中心有一通孔，凸模2能夠穿過該通孔進(jìn)入凹模5腔內(nèi)；