[发明专利]一种锥形转子的伺服电机直驱飞轮储能式板材连接装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车用板材连接技术领域，具体涉及一种锥形转子的伺服电机直驱飞轮储能式板材连接装置。

背景技术

随着汽车产业的不断发展，人们对汽车节能减排的要求越来越高，汽车自重每降低11%，则油耗可降低8～11%，二氧化碳的排放量亦随之下降4%。因此，轻量化已成为现代汽车发展的重要方向。汽车轻量化与轻量化材料的应用密切相关，汽车轻量化材料包括钢板、铝合金、工程塑料和镁合金这四大类材料。因此对汽车板材的连接成形方法及设备提出了新的要求，无铆连接技术和锁铆连接技术逐步取代传统的连接方法。

锁铆连接是指铆钉在外力作用下，通过穿透第一层材料和中间层材料，并在底层材料中进行流动和延展，形成一个相互镶嵌的塑性变形的铆钉连接过程。无铆钉连接是在专用的无铆连接模具在外力的作用下，迫使被连接的材料组合在连接点处产生材料流动，形成一个相互镶嵌的塑性变形连接过程。与传统工艺相比可减少了加工工序，生产效率高。但是目前锁铆设备和无铆设备主要是采用气压驱动、液压驱动或者气液压驱动。气压铆接机无铆钉连接技术要点在于提供压力的设备必须有两段出力，首先使用较小的压力将两块板按压很好地贴合，再通过高压力驱动模具使板材成形，传统的压力机即使使用专用的模具也不能实现这种铆接技术。气压驱动具有结构复杂、造价高和噪声大等缺点；液压驱动时，油液受温度的影响或油液中混入空气会影响系统工作的可靠性，发生故障时不易排除。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种锥形转子的伺服电机直驱飞轮储能式板材连接装置，具有结构紧凑、良好的起动特性，省时节能的优点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锥形转子的伺服电机直驱飞轮储能式板材连接装置，包括锥形转子5以及与之配合的锥形定子6，锥形转子5与电机轴1连接，锥形定子6固定在机架15上，压缩弹簧4装置在锥形转子5和电机端盖3之间，电机轴1上部的轴承端盖2固定连接在电机端盖3上，电机端盖3固定连接在机架15的顶部，飞轮7连接在电机轴1的下部，并用双圆螺母19紧固在电机轴1上，超越离合器9内圈连接在飞轮7下部的电机轴1上，并通过挡圈紧固在电机轴1上，超越离合器9外圈连接在套筒10上，摩擦片8固定在套筒10上，飞轮7经摩擦片8与套筒10结合或分离，螺杆11上端与套筒10连接，套筒10通过挡圈紧固在螺杆11上，螺杆11中部经一对圆锥滚子轴承两端固定支承，第一圆锥滚子轴承端盖17、第二圆锥滚子轴承端盖18固定在机架15上，螺杆11下端与滑块12上部相连接，滑块12侧面与导轨16连接，导轨16固定在机架15上，冲头13连接在滑块12下部，下模具14固定在机架15上，下模具14位于冲头13的运动路线上。

所述连接装置的连接方法为：当锥形定子6通电时，产生旋转力矩和轴向磁拉力，使锥形转子5轴向移动压缩压缩弹簧4，锥形转子5转动及轴向移动带动电机轴1转动及轴向移动，带动飞轮7转动及轴向移动，飞轮7与套筒10分离，飞轮7转动储存能量，当储存的能量E=1/2Jω2达到要求时，锥形定子6断电时，轴向磁拉力消失，锥形转子5在压缩弹簧4作用下，锥形转子5向下移动，飞轮7与套筒10通过摩擦片8相结合，超越离合器9与电机轴1分离，飞轮7转动，带动套筒10转动，套筒10转动带动螺杆11转动，螺杆11转动带动滑块12转动，利用导轨16限制滑块12的转动，滑块12沿导轨16作直线运动，带动冲头13向下做直线运动，冲压放置在下模具14上的板料，直到材料完全充满下模具14，形成冲压圆点，冲压圆点形成后，电机轴1反转，与超越离合器9相结合，带动冲头13复位。

本发明主要应用于板材连接，如锁铆连接和无铆连接，能够将同种金属或者异种薄板金属连接在一起，可利用飞轮效应储备能量E=1/2Jω2，增加转动惯量，减少冲击作用，具有省时和节能等优点，并且结构紧凑，运行平稳，此外可根据实际要求通过更换冲头及下模具实现不同类型的板材连接。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。