专利名称：一种冲压机械及其控制方法
技术领域：
本发明涉及冲压机械，具体地说是一种伺服电机或电机控制滑块或柱塞升降并通过预压装置进行冲压的冲压机械。
背景技术：
冲压机械按驱动方式的不同主要分为液压式、机械式和伺服主轴式。就目前而言液压式和机械式冲压机械的缺点主要在于冲压过程中噪音较大；伺服式冲压机械的价格较高。而我公司发明的冲压机械成功的解决了上述问题。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种冲压机械，在使用机械式或伺服主轴式的冲压机械中，在冲压过程中，可以降低伺服电机的输出功率；在使用机械式或液压式冲压机械中，在冲压过程中，可以降低噪音。为了实现本发明的目的，我们提供一种冲压机械的技术方案一种冲压机械，具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工；滑块或柱塞，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机，驱动所述的滑块或柱塞做升降运动；以及转换机构，将所述的伺服电机或电机的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞；所述的上金属模具有安装在所述的滑块或柱塞下端的冲模保持架上，并且滑块或柱塞的下端面与冲模保持架的下水平面平齐、固定在冲模保持架水平面纵向垂直面上的冲头内外气缸托架以及与滑块或柱塞下端连接的冲头，其特征在于所述的冲压机械具备预压装置，装载于所述的上金属模具上，该预压装置具有预压气缸托架，固定于冲模保持架水平面横向的垂直面上并且在其纵向中心线上设有凹槽和横向中心轴上设有圆孔；冲头托架，固定于冲模保持架的下水平面上，其上半部设有横向的凹槽，所述的冲头安装于其内，下端穿过底部的中心轴孔延伸至冲头托架外；半圆快，通过连接件固定在冲头托架底部中心轴孔口旁；复位弹簧，套于在冲头托架内的冲头上；保险装置，置于冲模保持架上半部的横向凹槽中，其纵向中心轴方向上设有梯形结构的圆孔，圆孔内设有与之匹配的圆台体，其水平横向的一端设有纵向凹槽，凹槽内设有连接销，连接销上套有销套，销套上装有轴承，其下水平面安装有保险片，圆台体通过其下部的连接柱穿过设在保险片上的纵向中心轴孔与冲头上端连接；预压销，一端安装在预压汽缸托架的凹槽内并与设置在预压气缸托架上的预压驱动机构连接、另一端设置在保险装置上水平面与滑块或柱塞的下端面之间，其与保险装置和滑块或柱塞之间为间隙配合，可做横向的水平运动。再有就是为了实现本发明的目的，根据本发明，我们提供一种冲压机械的控制方法，所述的冲压机械具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工、滑块或柱塞，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机，驱动所述的滑块或柱塞做升降运动、以及转换机构，将所述的伺服电机或电机的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞，其特征在于所述的冲压机械的控制方法具备在从滑块或柱塞至冲头动力传递路径上设置预压装置，在冲压过程中，遵循所预期的指令，使滑块或柱塞升至最高位置，该预压装置中的冲头在复位弹簧作用力的作用下达到最高位置，转塔转动到相应工位；转塔转动到相应工位后，遵循所预期设定的指令安装在预压气动托架上的预压驱动机构推动预压销做水平运动，预压销经过轴承、保险装置以及保险片压缩复位弹簧使冲头下移，实现预压动作，然后遵循所预期设定的指令伺服电机或电机以及转换机构驱动滑块或柱塞做升降运动完成冲压过程；冲压完成后，遵循所预期设定的指令使滑块或柱塞升至最高位置，预压驱动机构在预压销的作用下，遵循指令复位，在复位弹簧的作用力的作用下，冲头复位；保险装置复位推动其上与之配合的预压销横向水平运动，退回初始位置，使冲头升至最高位置，完成预压复位过程；预压复位完成后，转塔转动到下一工位，重复以上步骤，直至完成整个冲压过程。有益效果1)对于液压式和机械式数控冲床来说，降低冲压过程中的噪音，减少噪音污染，节约能源，其效果可与伺服式数控冲床相媲美；2)对于机械式和伺服主轴式数控冲床来说主要减少其出力装置(即电机)的功率，节约能源、降低成本，减少噪音污染。3)
图1为本发明预压装置的主视图；图2为本发明动力传输路径的示意图；图3为本发明预压装置的横向剖面图；图4为本发明实施例1的示意图.图中标号的说明1为冲头；2为半圆快；3为冲头托架；4为冲头内外汽缸托架；5 为冲模保持架；6为预压汽缸托架；7为预压销；8为轴承；9为保险装置；10为滑块或柱塞； 11为预压驱动机构；12为保险片；13为复位弹簧；14为转换机构；15为伺服电机或电机； 16为偏心部件；17为飞轮部件；18为预压装置。
具体实施例方式结合附图，对本发明做进一步的说明。首先，根据图1、图3和图4所示说明本发明涉及的一种冲压机械的基本结构以及所涉及的该冲压机械中的预压装置18的结构。一种冲压机械，具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工；滑块或柱塞10，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机15，驱动所述的滑块或柱塞10做升降运动；以及转换机构 14，将所述的伺服电机或电机15的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞 10 ；所述的上金属模具有安装在所述的滑块或柱塞10下端的冲模保持架5并且滑块或柱塞 10的下端面与冲模保持架5的下水平面平齐、安装在冲模保持架5水平面纵向的垂直面上的冲头内外气缸托架4以及与滑块或柱塞10下端连接的冲头1 ；所述的冲压机械具备预压装置18，装载于所述的上金属模具上；该预压装置18具有预压气缸托架6，安装于冲模保持架5水平面横向的垂直面上并且在其纵向中心线上设有凹槽和横向中心轴上设有圆孔；冲头托架3，安装于冲模保持架5的下水平面上，其上半部设有横向的凹槽，所述的冲头1安装于其内，冲头下端穿过其底部的中心轴孔延伸至冲头托架3外；半圆快2，通过连接件固定在冲头托架3底部的中心轴孔口旁；复位弹簧13，套于在冲头托架3内的冲头1上；保险装置9，置于冲头托架3上半部的横向凹槽中，其中心轴轴向上设有梯形结构的圆孔，圆孔内设有与之匹配的圆台体，其水平横向的一端设有纵向凹槽，凹槽内设有连接销，连接销上套有销套，销套上装有轴承8，其下水平面安装有保险片12，圆台体通过其下部的连接柱穿过保险片12上设有的纵向中心轴孔与冲头1上端连接；预压销7，一端安装在预压汽缸托架6的凹槽内并与设置在预压气缸托架6上的预压驱动机构11连接、另一端设置在保险装置9上水平面与滑块或柱塞10下端面之间，其与保险装置9和滑块或柱塞10之间为间隙配合，可做横向的水平移动。根据图2和图4所示的本发明动力传输路径的示意图，对本发明所涉及的预压装置18在冲压过程中控制方法加以说明。现有的冲压机械通常具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工，普遍采用的动力传输方法为滑块或柱塞10，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机15，驱动所述的滑块或柱塞10做升降运动、以及转换机构14，将所述的伺服电机或电机15的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞10，本发明所述的冲压机械的控制方法具备在从滑块或柱塞10至冲头1动力传递路径上设置预压装置18，在冲压过程中，遵循指令使滑块或柱塞 10升至最高位置，该预压装置18中的冲头1在复位弹簧13作用力的作用下达到最高位置，转塔转动到相应工位；转塔转动到相应工位后，遵循指令安装在预压气动托架6上的预压驱动机构11推动预压销7做水平运动，预压销7经过轴承8、保险装置9以及保险片12压缩复位弹簧13 使冲头1下移，实现预压动作，然后通过伺服电机或电机15以及转换机构14驱动滑块或柱塞10做升降运动完成冲压过程；冲压完成后，滑块或柱塞10根据指令升至最高位置，预压驱动机构11在预压销7 的作用下，遵循指令复位，在复位弹簧13的作用力的作用下，保险装置9复位推动其上与之配合的预压销7水平运动，退回初始位置，使冲头1升至最高位置，完成预压复位过程；预压复位完成后，转塔转动到下一工位，重复以上步骤，直至完成整个冲压过程。实施例1
结合图4，对本发明做进一步地说明。在机械式或伺服主轴式数控冲床中，采用本发明所述的一种冲压机械及其控制方法，可以降低在冲压过程中的噪音分贝，减少噪音污染。1)在转塔转动过程中，滑块或柱塞10根据指令升至最高位置，遵循指令预压驱动机构11、预压销7部件不动作，冲头1在复位弹簧的作用下升至最高位置，转塔转动时，带动冲头1到相应工位；2)带动冲头到相应工位后，预压驱动机构11推动预压销7横向水平运动，预压销 7经过轴承8、保险装置9以及保险片12压缩复位弹簧13使冲头1下移20mm，实现预压动作，然后通过伺服电机或电机15以及转换机构14驱动滑块或柱塞10做升降运动完成冲压过程；3)冲压完成后，滑块或柱塞10遵循指令升至最高位置，预压驱动机构11在预压销 7的作用下，遵循指令复位，在复位弹簧13的作用力的作用下，保险装置9复位推动其上与之间隙配合的预压销7横向水平运动，退回初始位置，使冲头1升至最高位置，完成预压复位过程4)预压复位完成后，转塔转动到下一工位，重复以上步骤，直至完成整个冲压过程。由于通过预压装置18的预压处理，冲头1的冲压行程缩短20mm，对于传统数控冲床来说，冲头1的行程缩短，也就意味着滑块或柱塞10的行程也缩短了，这样一来，在原有的冲压压力不变的情况下，对于偏心部件16的偏心尺寸由原来的16mm变为6mm ；对于飞轮部件17的重量和尺寸均可变小；对于伺服主轴式数控冲床的出力与伺服主轴电机的扭矩有关，根据检测扭矩减小了 392/130 = 3倍，其伺服主轴电机的功率可从16kw/3 = 5. 33KW, 节约能源、减低成本；由于输出功率的降低，行程的缩短等诸多因素的改变，导致噪音分贝的大幅度降低。本专利主要保护设备的原理，用何种方式实现冲头加长都是本专利的保护点。
权利要求
1.一种冲压机械，具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工；滑块或柱塞，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机，驱动所述的滑块或柱塞做升降运动；以及转换机构，将所述的伺服电机或电机的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞；所述的上金属模具有固定在所述的滑块或柱塞下端的冲模保持架、固定在冲模保持架水平面纵向垂直面上的冲头内外气缸托架以及与滑块或柱塞下端连接的冲头，其特征在于所述的冲压机械具备预压装置，装载于所述的上金属模具上，该预压装置具有预压气缸托架，安装于冲模保持架水平面横向的垂直面上并且在其纵向中心线上设有凹槽和横向中心轴上设有圆孔；冲头托架，安装于冲模保持架的下水平面上，其上半部设有横向的凹槽，所述的冲头安装于其内，冲头的下端穿过其底部的中心轴孔延伸至冲头托架外；半圆快，通过连接件固定在冲头托架底部中心轴孔口旁；复位弹簧，套于在冲头托架内的冲头上；保险装置，置于冲模保持架上半部的横向凹槽中，其中心轴方向上设有梯形结构的圆孔，圆孔内设有与之匹配的圆台体，其水平横向的一端设有纵向凹槽，凹槽内设有连接销， 连接销上套有销套，销套上装有轴承，其下水平面安装有保险片，圆台体通过其下部的连接柱穿过保险片上设有的中心轴孔与冲头上端连接；预压销，一端安装在预压汽缸托架的凹槽内并与设置在预压气缸托架上的预压驱动机构连接、另一端设置在保险装置上水平面与滑块或柱塞下端面之间，其与保险装置和滑块或柱塞之间为间隙配合，可做横向水平移动。
2.一种冲压机械的控制方法，所述的冲压机械具有上金属模具和下金属模具，所述的上、下金属模具之间夹着被加工材料并对其进行冲压加工、滑块或柱塞，在下端固定有所述的上金属模具并使其进行升降运动；伺服电机或电机，驱动所述的滑块或柱塞做升降运动、以及转换机构，将所述的伺服电机或电机的旋转运动转换成升降运动并传递给所述的滑块或柱塞，其特征在于所述的冲压机械的控制方法具备在从滑块或柱塞至冲头动力传递路径上设置预压装置，在冲压过程中，遵循指令使滑块或柱塞升至最高位置，该预压装置中的冲头在复位弹簧作用力的作用下达到最高位置，转塔转动到相应工位；转塔转动到相应工位后，遵循指令安装在预压气缸托架上的预压驱动机构推动预压销做横向水平运动，预压销经过轴承、保险装置以及保险片压缩复位弹簧使冲头下移，实现预压动作，然后通过伺服电机或电机以及转换机构驱动滑块或柱塞做升降运动完成冲压过程；冲压完成后，滑块或柱塞升至最高位置，预压驱动机构在预压销的作用下，遵循指令复位，在复位弹簧的作用力的作用下，冲头复位；保险装置复位推动其上与之配合的预压销横向水平运动，退回初始位置，使冲头升至最高位置，完成预压复位过程；预压复位完成后，转塔转动到下一工位，重复以上步骤，直至完成整个冲压过程。
全文摘要
一种冲压机械及其控制方法，涉及冲压机械，具体地说涉及一种伺服电机电机控制滑块或柱塞升降并通过预压装置进行冲压的冲压机械，该冲压机械具备预压装置，装载于所述的上金属模具上，具体地是该预压装置设置于从滑块或柱塞至冲头动力传递路径上，其具有预压销、预压汽缸托架、保险装置、冲头托架、复位弹簧、半圆块、轴承以及保险片，在冲压过程中，遵循指令控制预压装置的工作，加长了冲头，缩短了冲头的行程，对于液压式和机械式数控冲床来说，降低冲压过程中的噪音，减少噪音污染；对于机械式和伺服主轴式数控冲床来说主要减少其出力装置(即电机)的功率，节约能源、降低成本。
文档编号B21D22/02GK102430630SQ20111041965
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者王金成 申请人:河北汉智数控机械有限公司