[实用新型]多连杆高速精密压力机

说明书

技术领域

本实用新型用于金属或非金属材料的高速冲压加工领域，是一种多连杆高速精密压力机。

背景技术

冲压生产中，提高生产率而不必增加投资或劳动力是我们的目标，一个简单的方法就是提高压机速度。然而，由于要冲压成形的工件受材料机械性能等条件的限制，欲提高成形速度是很难甚至是不可能的。使用多连杆驱动技术的机械压力机，不用改变压机的工作行程速度，即可达到提高生产率、延长模具寿命并降低噪声的目的。

如今连杆冲床的发展走向高速化与微冲压加工，因而产生的问题很多，尤其是动态效应上的问题。冲床转动的过程中，各零部件会产生惯性力，这些惯性力沿着元件间的接触传递到机身上，当转速较大时，机身会因为惯性力的持续作用产生摇晃和振动现象，这种现象即为连杆冲床的动态不平衡，而连杆冲床的动态不平衡又可以分为两种：曲柄轴所受的摇撼力与冲头的侧向推力。

理论上造成动态不平衡的主要因素有两种：

1、因设计、制造、组装等因素；使机械系统中有不适当的质量分布，动态下产生惯性力作用于机架上，即竖直方向的惯性力。

2、连杆与冲头运转方向不平行，连杆除了使冲头产生冲压力，亦会产生一分力，即侧向推力。

侧向推力在机床作动时即存在，在冲头运动行程的上死点与下死点，侧向推力变化最剧烈。当冲头接触工件进行冲压时，会因侧向推力使上下模具的闭合动作产生误差，影响模具定位，如上下模具接触面的平行度、上下模具中心对准，甚至使冲头偏转造成刃边偏移过大而刮伤冲头与引导侧壁。

现有的动平衡方法均是针对基本动态平衡的探讨，面临高速问题和多连杆冲床，则必须考虑更多设计因素，并避免侧向推力作用在冲头刀刃侧面上，对冲头产生力矩。且因空间配置成本、实际连杆设计等问题，不容易建立另一对机构以达到动态平衡。作用在滑块上的侧向推力作用在冲头刀刃侧面上，对冲头产生力矩。当冲头接触工件进行冲压加工时，会因为侧向推力使上下模的闭合动作产生误差，影响模具定位，如上下模的平行度，上下模中心对准，甚至使冲头偏转造成刃边偏移过大而刮伤冲头与引导侧壁。但是因为空间配置及成本等问题，不易建立另一对平衡机构。

如图2所示，瑞士博瑞达精密冲床产品BSTA，使用独特的连杆系统，其连杆安排有左右对称的特性，并在二侧之平衡机构上配重，当马达带动曲柄运动进行冲压动作时，平衡机构随着曲柄转动而左右偏摆，连杆水平方向的惯性力会自然平衡，并可大幅降低冲头之侧向推力。但其竖直方向未能得到动平衡。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种水平方向和竖直方向均能实现动平衡的多连杆高速精密压力机。

一种多连杆高速精密压力机，其特征为：包括驱动电机、曲柄、主连杆、运动滑块、副连杆、冲压滑块；还包括由四根连杆依次铰接形成的菱形连杆结构，四个铰接点按顺时针依次称为第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点、第四铰接点；上述曲柄的第一端安装于于驱动电机，曲柄的第二端与主连杆的第一端铰接，主连杆的第二端与运动滑块在菱形连杆结构的第一铰接点铰接，运动滑块安装于竖直导轨内，副连杆的第一端与菱形连杆结构在第三铰接点铰接，副连杆的第二端与冲压滑块铰接，冲压滑块安装于竖直导轨内；上述驱动电机、运动滑块、冲压滑块位于同一条竖直线上；上述菱形连杆结构的第二铰接点、第四铰接点分别与结构相同的摆杆机构铰接，且两个摆杆机构沿上述竖直线左右对称；该摆杆机构包括摆杆和高度调节装置，其中摆杆的第一端与菱形连杆结构铰接于上述第二铰接点或第四铰接点，摆杆的第二端铰接于高度调节装置，高度调节装置安装于与上述竖直线垂直的水平面上；上述运动滑块和冲压滑块的质量相等。

本实用新型利用菱形结构实现竖直方向的动平衡。针对现有压力机侧向力和竖直方向惯性力难以平衡的问题，在瑞士博瑞达精密冲床产品BSTA的基础上做了改进，设计了两个左右对称的摆杆，随着曲柄转动而左右偏摆，连杆水平方向的惯性力会自然平衡，并可大幅降低冲头侧向推力，并且采用独特的菱形结构使得竖直方向的惯性力也得到了平衡。

本实用新型的优点在于：（1）采用菱形结构使得运动滑块与冲压滑块的运动趋势相反，实现了竖直方向动平衡。而且运动滑块采用了固定在导轨内，由于菱形的特性，不需要导轨便能使得冲压滑块实现直线运动，再给冲压滑块辅助以导轨就提高了冲压滑块的导向精度。（2）菱形两侧增加摆杆，由于其左右对称的特性，当电机带动曲柄运动进行冲压动作时，摆杆随着曲柄转动而左右偏摆，水平方向的惯性力会自然平衡，可大幅降低冲头之侧向推力。（3）通过两个高度调节装置，可以调节压力机的装模高度，又可以保证冲压滑块保持水平姿态。

附图说明