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(pán)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(pán)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)螺紋連接固定在一起；電控永磁吸盤(pán)6通過(guò)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(pán)6中心的圓形通孔內(nèi)，凹模5通過(guò)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(pán)6的上表面處于同一水平面，凹模5與電控永磁吸盤(pán)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(guò)該通孔進(jìn)入凹模5腔內(nèi)；
[0007]所述的電控永磁吸盤(pán)呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，它包括吸盤(pán)殼體18和4對(duì)磁極19，；磁極19在吸盤(pán)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(shù)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(pán)之間只存在非常小的間隙，這時(shí)給電控永磁吸盤(pán)的各磁極正向通電，電控永磁吸盤(pán)整體處于充磁狀態(tài)，電控永磁吸盤(pán)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(pán)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(guò)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(pán)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(pán)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(pán)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(kāi)電控永磁吸盤(pán)。
[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(pán)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(pán)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(pán)工作狀態(tài)的改變是通過(guò)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(pán)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(pán)磁吸力只分布在壓料板與吸盤(pán)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(pán)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(guò)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(pán)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(pán)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(pán)在第一次通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁吸力，將吸盤(pán)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(pán)反向充電，這時(shí)便發(fā)生消磁作用，吸盤(pán)的磁吸力消失。將電控永磁吸盤(pán)用于拉深成形工藝能夠很方便的通過(guò)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(pán)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(guò)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(pán)的主視圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的電控永磁吸盤(pán)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(pán)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)螺紋連接固定在一起；電控永磁吸盤(pán)6通過(guò)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(pán)6中心的圓形通孔內(nèi)，凹模5通過(guò)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(pán)6的上表面處于同一水平面，凹模5與電控永磁吸盤(pán)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(guò)該通孔進(jìn)入凹模5腔內(nèi)；