基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置

技术领域

本发明涉及模具加工技术领域，特别涉及基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置。

背景技术

曲柄压力机进行冲裁工艺时，压力机的机身和曲柄滑块机构的各部件因一定的弹性变形会产生弹性应变能，这些能量在工件被冲断的瞬间释放出来，导致了压力机的震动。这种震动不仅会降低机器的加工精度，引起联接部位的松动和构件损坏，而且会恶化工况与生活环境。所以解决冲裁时压力机的震动问题是非常必要的。但现有技术的减震效果不太理想，因此，急需一种行之有效的减震装置来解决压力机冲裁时产生的震动问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置，所述曲柄压力机包括从上到下依次设置的曲柄滑块组件、凸模和凹模，所述凸模与所述曲柄滑块组件的滑块相连；所述冲裁减震装置包括磁流变阻尼器，所述磁流变阻尼器位于所述凹模的下方，并与所述凹模相连，所述磁流变阻尼器用于向所述凹模输出阻尼力。

较佳地，所述磁流变阻尼器包括缸体、活塞、活塞杆和磁力线圈，所述缸体内的下部注有磁流变液；所述活塞设置在所述缸体内的上部，所述磁力线圈绕设在所述活塞上；所述活塞杆的下端位于所述缸体内并与所述活塞相连，所述活塞杆的上端与所述凹模相连。

较佳地，所述活塞的外周中部设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有线圈骨架，所述磁力线圈绕设在所述线圈骨架上。

较佳地，所述活塞杆上设置一中心通孔，所述中心通孔沿所述活塞杆的轴向设置，所述磁力线圈通过所述中心通孔引出，与外接电源连接。

较佳地，所述缸体包括缸筒以及固设在所述缸筒上下两端的上端盖和下端盖；

所述活塞杆穿过所述上端盖，并与所述上端盖密封设置。

较佳地，所述缸筒的内侧上端设有台阶，所述台阶上设有四氟垫片和铜垫片，所述活塞杆通过所述四氟垫片和铜垫片与所述上端盖相连；所述活塞杆与所述四氟垫片的配合处设有容置凹槽，所述容置凹槽内设有密封圈。

较佳地，所述活塞的下端面与所述下端盖之间设有弹簧。

较佳地，还包括传感系统和控制系统，所述传感系统包括红外测距传感器和拉压力传感器，所述红外测距传感器设置在所述滑块的下端面，用于测量所述凸模与凹模之间的距离；所述拉压力传感器设置在所述活塞杆的上端和凹模之间，用于测量所述凹模受到的力；

所述红外测距传感器和拉压力传感器均与所述控制系统电连接，当压力机工作时，所述凸模冲断工件的过程中，所述传感系统将测量的所述凸模与凹模之间的距离信息以及凹模的受力信息发送给所述控制系统，所述控制系统根据所述距离信息和受力信息，控制通过所述磁力线圈的电流，进而改变磁流变阻尼器的输出阻尼力。

较佳地，所述凹模的下端面设有插槽，所述活塞杆的上端插入所述插槽内；

所述拉压力传感器设置在所述插槽的槽底和活塞杆的上端面之间。

较佳地，所述插槽与所述活塞杆过度配合。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

1、本发明中的磁流变阻尼器可以在毫秒级时间段内对减震系统做出反应，通过改变磁流变阻尼器中的电流进而改变其中影响磁流变剪切力的磁场，使得磁流减震器的输出阻尼发生改变，当凸模冲断工件时，与磁流变阻尼器相连的凹模能有效的控制震动，从而提高工况与产品质量。

2、本发明通过控制系统、传感系统以及磁流变阻尼器形成一个完整的减震闭环控制系统，能够有效的减震，提高产品质量。

3、本发明具有性能稳定可靠，操作简单，适用范围广的特点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本发明的优选实施例提供的一种基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置的立体图；

图2为本发明的优选实施例提供的一种基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置的平面图。

具体实施方式

以下将结合图1和图2对本发明提供的一种基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，一种基于磁流变阻尼器的曲柄压力机冲裁减震装置，所述曲柄压力机1包括从上到下依次设置的曲柄滑块组件、凸模13和凹模14，所述曲柄滑块组件包括曲柄11、连杆12和滑块13，所述连杆11的上端固设在所述曲柄11的中部，所述滑块13固设在所述连杆12的下端，所述凸模13固设在滑块13的下端。所述冲裁减震装置包括磁流变阻尼器2、传感系统3和控制系统，所述磁流变阻尼器2位于所述凹模14的下方，并与所述凹模14相连。所述磁流变阻尼器2用于向所述凹模14输出阻尼力，以缓冲工件冲断瞬间产生的震动。

磁流变阻尼器2是一种基于磁流变液的流变特性的半主动可控减震器。在无外加磁场时，减震器中的磁流变液不显磁性；外加磁场时，磁流变阻尼器2内的磁流变液的流变特性可进行敏捷、连续并且可逆的变化，表现为超顺磁性，在磁场作用下磁流变液中的磁性颗粒迅速沿着磁场的方向呈链状排列，增强了磁流变液的剪切屈服强度，宏观表现为减震器的输出的阻尼力增强，即一定范围内，通过控制磁场的大小可控制减震器输出阻尼力的大小。所以可通过改变输入磁流变阻尼器2装置的电流大小来控制磁场的强度，进而增强减震器的减震效果。当凸模13冲断工件瞬间，与凹模14相连的磁流变阻尼器2能够更加迅速、有效的控完成阻尼力的输出，以达到减震的目的。

在本实施例中，曲柄压力机1加工不同材料的工件时，上部的凸模13在曲柄滑块组件的带动下冲向下部的凹模14冲裁工件时，与凹模14相接的磁流变阻尼器2可以根据加工材料的不同，输出合适的阻尼力，可达到很好的减震效果，相较于传统的减震机构，磁流变阻尼器2的响应速度快、结构简单，同时适应多种工况。

在本实施例中，所述磁流变阻尼器2包括缸体、活塞26、活塞杆21和磁力线圈27，所述缸体内的下部注有磁流变液；所述活塞26设置在所述缸体内的上部。

所述活塞26的外周中部设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有线圈骨架，磁力线圈27绕设在所述线圈骨架上。

所述活塞杆21的下端位于所述缸体内并与所述活塞26相连，所述活塞杆21的上端位于缸体的外部，并与所述凹模14相连。

所述活塞杆21上设置一中心通孔，所述中心通孔沿所述活塞杆21的轴向设置，所述磁力线圈27通过所述中心通孔引出至缸体的外部，与外接电源连接。

所述缸体包括缸筒23以及通过螺栓紧固在所述缸筒23上下两端的上端盖29和下端盖25；

所述活塞杆21穿过所述上端盖29，并与所述上端盖29密封设置。具体的，所述缸筒23的内侧上端设有台阶，所述台阶上设有四氟垫片28和铜垫片22，所述活塞杆21通过所述四氟垫片28和铜垫片22与所述上端盖29相连；所述活塞杆21与所述四氟垫片28的配合处设有容置凹槽，所述容置凹槽内设有用于密封的O形密封圈，所述O形密封圈紧贴所述活塞杆21。在本实施例中，所述铜垫片22用于阻断磁场和缓冲减振。

所述活塞26的下端面与所述下端盖25之间设有弹簧24，对活塞26进行复位。

所述缸筒23壁上还开设有用于补充磁流变液注液螺栓孔。

在本实施例中，缸筒23、活塞26和活塞杆21均由导磁材料制成。

所述传感系统3包括红外测距传感器31和拉压力传感器32，所述红外测距传感器31设置在所述滑块13的下端面，用于测量所述凸模13与凹模14之间的距离；所述拉压力传感器32设置在所述活塞杆21的上端和凹模14之间，用于测量所述凹模14受到的力；所述红外测距传感器31和拉压力传感器32均与所述控制系统电连接。

所述凹模14的下端面设有插槽，所述活塞杆21的上端插入所述插槽内，所述插槽与所述活塞杆21过度配合，所述拉压力传感器32设置在所述插槽的槽底和活塞杆21的上端面之间。

所述控制系统用于通过磁力线圈27中的电流产生磁场，进而改变磁流变阻尼器的输出阻尼，以缓冲凸模13冲断工件瞬间所产生的震动。

在本实施例中，所述的控制系统为减震闭环控制系统。

本发明的工作原理：

当压力机1工作时，所述凸模13冲断工件的过程中，所述传感系统3根据工况，产生电信号，将测量的所述凸模13与凹模14之间的距离信息以及凹模14的受力信息反馈到所述控制系统，所述控制系统根据所述距离信息和受力信息，控制磁力线圈27中的电流产生磁场，进而改变磁流变阻尼器的输出阻尼力，以达到减震效果，最后，所述弹簧24对活塞26进行复位。本发明中的磁流变阻尼器2可以在毫秒级时间段内对减震系统做出反映，并起到缓冲减震的作用，从而提高产品合格率和工作效率。