[发明专利]一种凸轮直驱的机械压力机

说明书

本发明公开了一种凸轮直驱的机械压力机，包括机架、冲压滑块、凸轮轴和动力机构，凸轮轴通过轴承安装在机架上部，冲压滑块通过滑动副安装在机架上，冲压滑块包括顶部支架和中部支撑板，凸轮轴上设有两个主凸轮和一个回凸轮；冲压滑块的顶部支架设有与回凸轮顶部接触的上滚子，冲压滑块的中部支撑板设有与两个主凸轮底部接触的下滚子，两个主凸轮和一个回凸轮一起构成共轭凸轮；所述冲压滑块底部设有上工作台板，上工作台板下方的机架底部设有下工作台板；所述动力机构用于通过凸轮轴和共轭凸轮带动冲压滑块及其上的上工作台板上下运动，完成冲压动作。本发明能实现冲压滑块下死点长时精密保压，整体柔性大，刚性高，结构紧凑，稳定可靠。

技术领域

本发明属于锻压加工设备的技术领域，涉及一种冲压设备，尤其涉及一种凸轮直驱的机械压力机。

背景技术

传统压力机采用普通电机驱动的曲柄滑块机构、肘杆机构、螺杆机构、多连杆机构等都无法实现实现下死点保压功能，而采用伺服系统的压力机不仅能够实现变调速驱动，还能实现下死点保压。但是伺服压力机在下死点保压过程中伺服电机处于过载状态，长时间过载容易使伺服系统出现故障，同时，传动系统的累积误差使滑块保压过程中易出现抖动，影响拉深件(如18650/21750等型号电池壳)的成形质量。

为了能够实现下死点精密保压，专利文献CN109228446A公开了一种凸轮驱动式多工位压力机传动系统，该传动系统包括机架、滑块和主轴，滑块滑动安装在机架上，且滑块上间隔安装有上滚轮机构和下滚轮机构，主轴安装在机架上，且主轴上安装有主凸轮，主轴位于所述上滚轮机构和下滚轮机构之间，主凸轮分别与上滚轮机构、下滚轮机构相切。该专利采用系统误差较小的等径凸轮机构来实现滑块上下往复运动及保压的冲压工艺。专利文献CN2704475Y公开了一种开式拉伸压力机，该专利也采用了等径凸轮来驱动实现类似工艺，然而，当等径凸轮从动件180°范围内的运动规律确定后，另外180°运动规律只能按照等径条件来确定，存在自由设计运动规律限制的缺陷；此外，等径凸轮压力机机构无法改变滑块行程，只能适合单一产品的冲压成形，工艺窗口较窄。

发明内容

为了克服上述技术的缺点，本发明的目的在于提供一种凸轮直驱的机械压力机。本发明采用共轭凸轮传动，可实现360°从动件运动曲线自由设计，也可满足更广泛的冲压工艺要求，克服上述等径凸轮机构只能在180°范围内设计曲线的缺陷；本发明采用共轭凸轮下滚子位置可调与液压驱动的下工作台，克服上述技术不能实现行程可调的缺陷，同时采用液压系统还能实现过载保护。同时，将驱动的伺服电机更换为普通电机，将伺服电机停转保压替换为普通电机正常转动的机械式高精度保压，满足需要下死点精密保压的特定成形工艺，尤其针对需要板料始终与模具紧密接触且完成淬火的热冲压保压工艺。本发明采用多电机驱动，驱动功率大，共轭凸轮机构传动链简单，累积误差小，结构紧凑、刚度强度高、承载能力大、可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种凸轮直驱的机械压力机，其特征在于：包括机架、冲压滑块、凸轮轴和动力机构，所述凸轮轴通过轴承安装在机架上部，所述冲压滑块通过上下方向的滑动副安装在机架上，所述冲压滑块为镂空滑块，其至少包括顶部支架和中部支撑板，所述凸轮轴上设有两个主凸轮和一个回凸轮，两个主凸轮以回凸轮为中心对称分布，且两个主凸轮的相位相同；所述冲压滑块的顶部支架设有与回凸轮顶部接触的上滚子，冲压滑块的中部支撑板设有与两个主凸轮底部接触的下滚子，两个主凸轮和一个回凸轮一起构成共轭凸轮；所述冲压滑块底部设有上工作台板，上工作台板下方的机架底部设有下工作台板，上、下工作台板一起构成冲压工作台；所述动力机构用于驱动凸轮轴转动，所述凸轮轴的转动通过共轭凸轮带动冲压滑块及其上的上工作台板上下运动，完成冲压动作。

进一步地，所述动力机构包括四个电机和减速箱，所述减速箱固定安装在机架上，四个电机呈圆周分布在减速箱上，所述凸轮轴延伸到减速箱内，且该端凸轮轴上设有大齿轮，所述减速箱内大齿轮四周设有四个与其啮合的小齿轮，每个电机的输出轴延伸到减速箱内后与一个小齿轮动力传动相连。