[发明专利]一种电磁冲压方法及装置

说明书

本发明涉及一种电磁冲压方法及装置。该电磁冲压方法包括：根据待冲压件的轮廓特征，将电磁冲压装置的压边圈划分为多个压边区域；根据每个压边区域的形状特征，对每个压边区域设置随时间变化的压边力函数；针对每个压边区域，每隔循环周期t₀采集压边力数据，并计算压边力数据与压边力函数在当前时间的值之间的误差；根据误差控制每个压边区域的压边力，并在所述压边力下对板料进行冲压以得到待冲压件。本发明根据板料在冲压过程中的流动性特征对压边力进行实时控制，实现动态变化压边力的准确加载，提高了压边力加载精度和成形质量，降低了压边过程能耗，减弱了多磁场之间电磁耦合的影响和外界干扰。

技术领域

本发明涉及冲压工艺领域，具体涉及一种电磁冲压方法及装置。

背景技术

冲压成形加工方法是金属塑性变形的主要加工方法之一，有着生产效率高，表面粗糙度低等优点，对于复杂零件能够做到一次成形。压边力控制对于冲压件的成形质量、冲压过程板料的应力应变状态、冲压过程的能量消耗等方面起到至关重要的作用。

现有的液压和电磁压边技术在压边过程中存在能量浪费严重的现象，尽管电控永磁压边技术可以在一定程度上解决能量问题，但现有的电控永磁吸盘存在压边力加载方面不够精确。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提出一种电磁冲压方法及装置。

本发明的实施例提供一种电磁冲压方法，包括：根据待冲压件的轮廓特征，将冲压装置的压边圈划分为多个压边区域；根据每个压边区域的形状特征，对所述每个压边区域设置随时间变化的压边力函数；针对每个压边区域，每隔循环周期t₀采集压边力数据G，并计算采集的压边力数据G与所述压边力函数在当前时间的值F之间的误差e＝F-G；以及根据所述误差控制所述每个压边区域的压边力，并在所述压边力下对板料进行冲压以得到所述待冲压件。

本实施例使得实时压边力严格契合设置的变压边力函数，在压边过程的每个阶段都能够施加适合的压边力，精确控制压边力，提高了压边力的加载能力，降低了压边过程的能耗。

在示例性实施例中，冲压装置包括与所述多个压边区域一一对应的多个分布式充退磁电路，以及根据所述误差控制所述每个压边区域的压边力包括：根据所述误差向所述每个压边区域对应的分布式充退磁电路输出开关量信号、脉冲信号和PWM脉宽调制信号中的至少一个，以控制所述压边力。

本实施例通过向分布式充退磁电路输出控制信号以对压边力进行实时、动态监控，提高压边力加载精度，从而精确地控制板料的金属流动。

在示例性实施例中，每个分布式充退磁电路包括四个固态继电器K_i，其中i∈{1，2，3，4}，且K_i在对板料进行冲压的初始状态下处于断开状态，以及根据所述误差向所述每个压边区域对应的分布式充退磁电路输出开关量信号、脉冲信号和PWM脉宽调制信号中的至少一个包括：向固态继电器K₃输出脉冲信号，使得所述固态继电器K₃以固定占空比循环通断，所述脉冲信号的频率大于所述PWM脉宽调制信号的频率的5倍；根据所述误差调节所述PWM脉宽调制信号的占空比，使得固态继电器K₄以变占空比循环通断，其中所述误差的绝对值与所述PWM脉宽调制信号的占空比成正比；当所述误差大于零时，向固态继电器K₁输出正开关量信号，使得所述固态继电器K₁闭合以对所述分布式充退磁电路充磁；以及当所述误差小于等于零时，向固态继电器K₂输出正开关量信号，使得所述固态继电器K₂闭合以对所述分布式充退磁电路退磁。

本实施例利用压边过程中的实时压边力作为反馈值，通过分布式充退磁电路调节脉冲电流的加载以减弱多磁场耦合和外界干扰的影响，提高了控制精度。