專利名稱：電磁控制壓邊力的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及塑性成形領域，具體涉及一種復雜變截面板料成形過程中的利用電磁控制壓 邊力的方法及其控制裝置，主要應用于超薄板的微塑性成形領域(如微拉深、微彎曲等)，也 適用于宏觀塑性成形領域。
背景技術：
隨著MEMS的飛速發(fā)展，市場對微器件的需求越來越大，同時對微器件的加工工藝和加 工質量等方面提出了新的要求。隨著微器件尺寸的縮小，晶粒尺寸的大小、體表面積比等因 素對微器件成形的影響越來越大，因此尺寸效應成為微成形研究的主要對象。在微成形過程 中，不僅要考慮尺寸效應，而且其他宏觀的工藝參數(shù)和工藝也需要調(diào)整。在各影響因素中， 壓邊力對成形性能的影響比較大。 一般來講，當壓邊力過小時，就無法有效地控制材料的流 動，板料很容易起皺甚至起不到壓邊的效果；當壓邊力過大時，雖然能很好的控制起皺，但 由于材料流動性能受到很大抑制，會影響板料的成形質量，且容易產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象，并可能導 致模具受損，影響模具的使用壽命。在微變截面板成形過程中，需要壓邊裝置產(chǎn)生足夠的摩 擦抗力，以增加板料中拉應力、控制材料的流動、避免起皺、提高材料的成型性能。對于微 變截面板成形工藝而言，成形過程中壓邊力一般需要根據(jù)一定的規(guī)律變化。壓邊力控制曲線 的加載模式主要有四種模式壓邊力數(shù)值恒定模式、壓邊力數(shù)值增加模式、壓邊力數(shù)值減小 模式、壓邊力數(shù)值混合模式。其中壓邊力數(shù)值混合模式是變壓邊力中常用的一種模式。在壓 邊裝置中，傳統(tǒng)的壓邊裝置主要有彈性壓邊裝置、液壓或氣壓裝置。彈性壓邊裝置主要是彈 簧和橡膠等，壓邊力是由大變小的過程，這與實際成形工藝要求正好相反，并且壓縮量有限。 液壓和氣壓裝置的壓邊力雖然可調(diào)，但價格昂貴，并且很難微型化。隨著工件的微型化，這 些傳統(tǒng)壓邊裝置己無法滿足實際加工需求。因此，如何對微塑性成形中的壓邊圈進行力的施 加成為一個急需解決的問題。
在微產(chǎn)品和微機電領域中，為了滿足某種性能要求、實現(xiàn)輕量化、節(jié)省材料、降低價格 等需求，微變截面板的應用變的越來越廣泛。微變截面板在成形過程中，為了滿足各部分成 形工藝的需求，需對不同部位施加不同的壓邊力。在宏觀領域的變截面板成形中，常通過液壓裝置來控制壓邊圈的壓邊力，但液壓裝置很難實現(xiàn)局部變壓邊，目前通常是通過安裝在液 壓裝置上的頂出桿來實現(xiàn)局部變壓邊，該方法不但難以及時有效的調(diào)整變壓邊力，同時很難 在復雜成形中實現(xiàn)各部位的變壓邊，此外液壓系統(tǒng)的微形化也是個比較難的問題，微頂出桿 微形化的同時需要保證足夠的剛度要求，液壓系統(tǒng)要實現(xiàn)提供較小壓邊力也變的很困難，因 此價格會變的相對昂貴。因此如何有效、經(jīng)濟地對微變截面板各成形部位的壓邊圈根據(jù)成形 工藝需求施加變壓邊力也成為一個新的難題。
經(jīng)檢索國內(nèi)外目前還很難看到針對微塑性成形中，根據(jù)各成形工藝的需求對各不同部位 壓邊圈施加變壓力的報道。只有針對宏觀領域的相關報道，如美國Paul H申請專利 Electromagnetic stylus force adjustment mechanism(電磁角蟲針壓力調(diào)節(jié)禾幾構)，美國專禾!j號 4669300，報道了如何根據(jù)壓邊圈受力的變化來調(diào)整電磁觸針壓力的變化，該裝置主要是通過 電磁力來驅動帶有觸針的桿件，從而實現(xiàn)對工件外形輪廓的施壓，比如對唱片機碟片的施壓. 該裝置的缺陷是不能對整個壓邊圈施加壓力，只能在局部某點處施加壓力，并且該裝置主要 是通過電磁力驅動帶有觸針的桿件進行移動，而未能真正將電力吸引力應用到壓邊圈的試壓 中去。
中國專利號CN 1555936A。介紹了一種變壓邊力控制拉深成形的組合壓邊圈裝置。該裝 置通過小頂拄和下頂桿來控制壓邊力的變化，小頂柱和下頂桿的力是由頂出油缸提供的。該 裝置的缺點是，雖然能實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力，但不能適時根據(jù)凸模的運動提供及時的變壓 邊力，只能實現(xiàn)點控制壓邊力，價格也相對昂貴，并且只適合應用于宏觀塑性成形領域。
中國徐偉華發(fā)明的永磁體電磁牽引裝置，專利號CN1734684A。該裝置利用電磁吸引力
的原理來實現(xiàn)工件的牽引運動，結構簡單、容易制作且節(jié)省電能，但該裝置未能考慮如何改 變電磁吸引力，因此該裝置雖可通過電磁吸力來實現(xiàn)牽引工件的目的，但不能實現(xiàn)壓邊圈的 變壓邊力。此外，日本的谷水徹等人發(fā)明的電磁裝置，中國申請專利號CN1585050A，介 紹了通過自吸引線圈和排斥線圈的磁通量產(chǎn)生的電磁力將插棒式鐵心吸引到預定的位置。日 本的Takashi Moriya等人發(fā)明的Energization control method and electromagnetic control system in electromagnetic driving device(電磁驅動裝置中的電壓控制方法及電磁控制系統(tǒng))，美國專利 號5636601，主要介紹了一種通過將銜鐵放置在一對電磁鐵中間，通過電磁鐵的吸引力實現(xiàn) 銜鐵運動的方法及裝置，電路中的電流隨著銜鐵和電磁鐵之間距離的變化而發(fā)生變化。
目前報道的關于電磁力研究的專利主要集中在如何利用電磁力進行塑性成形，或者是通 過電磁力控制某一部件的運動。缺乏通過電磁力來控制壓邊圈的變壓邊力的研究，以及如何 將這一經(jīng)濟、實用的技術應用到微塑性成形領域中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過電流變化，來改變電磁吸引力大小，從而實現(xiàn)電磁變壓邊 力的方法及其裝置。
一種電磁控制壓邊力的方法，包括下列步驟 采用鐵質壓邊圈；
在壓邊圈的附近設置感應線圈，并在感應線圈中接入變阻器；
給感應線圈通電，感應線圈對鐵質的壓邊圈產(chǎn)生電磁吸引力，壓邊圈將微板料壓貼在凹 模上；
調(diào)整電路中的變阻器電阻值，從而調(diào)節(jié)電路中電流的大小，進而改變電磁吸引力的大小， 實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
上述步驟對于微拉深成形和微彎曲成形而言以及足夠，但在微變截面板成形中，為滿足 各部分成形工藝的需求，需對壓邊圈的不同部位設置一個以上相互獨立的感應線圈，以提供 不同的變壓邊力。
該方法的原理是，對微變截面板成形而言，當電流通過感應線圈后，感應線圈會產(chǎn)生一 個感應磁場，由電磁學原理可知該磁場會在感應線圈的兩端分別形成N、 S極，因此對鐵質 的壓邊圈會產(chǎn)生一個電磁吸引力，從而實現(xiàn)通過壓邊圈將微板料緊緊吸附在凹模上，通過改 變各電路中變阻器電阻的大小，可以調(diào)節(jié)各電路中電流的大小，從而改變電磁吸引力的大小， 實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。在微變截面板成形中，為滿足各部分成形工藝的需求，需對不同部 位設置相互獨立的感應線圈，以提供不同的變壓邊力，當電流通過各感應線圈后會產(chǎn)生各自 的感應磁場，由電磁學原理可知各磁場會在線圈的兩端分別形成N、 S極，因此對鐵質壓邊 圈會產(chǎn)生一個電磁吸引力，從而可實現(xiàn)通過壓邊圈將微變截面板緊緊的吸附在凹模上，通過 改變各電路中變阻器電阻的大小，可以調(diào)節(jié)各電路中電流的大小，從而改變各感應線圈產(chǎn)生 的電磁吸引力的大小，最終實現(xiàn)壓邊圈根據(jù)各成形區(qū)成形性能的需求對各成形區(qū)域施加不同 的變壓邊力。
上述方法中的壓邊力的控制可以進一步采用計算機控制，具體步驟如下
1) 將預設壓邊力控制曲線輸入計算機中，計算機按此曲線計算出凸模在不同位置時，壓 邊圈預設壓邊力的大小，由此再計算出不同時刻電路中所需電流的大?。?br> 2) 位移傳感器和速度傳感器將采集到的凸模位置數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)傳送給計算機，計算機 將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際壓邊力與預設理論壓邊 力進行閉環(huán)控制；3)計算機將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器的程序，由其對變阻器發(fā)出調(diào)空指令，通過改 變變阻器電阻的大小來改變電路中電流的大小，從而實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
在微變截面板成形中，各成形區(qū)域所需的不同的變壓邊力控制，計算機將采集到的數(shù)據(jù) 進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際各成形區(qū)域不同的壓邊力與預設各成形 區(qū)域不同的理論壓邊力進行閉環(huán)控制；最后計算機將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制各變阻器的程序， 由其對各變阻器發(fā)出調(diào)空指令，通過改變各變阻器電阻的大小來改變各電路中電流的大小， 從而實現(xiàn)壓邊圈對不同成形區(qū)域的變壓邊力。
上述方法的控制原理是設凸模位移為自變量，根據(jù)預設的工作曲線，由位移傳感器和 速度傳感器實時采樣位移數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)供計算機分析并進行電路中電流大小的控制。電路
中電流的大小是通過控制變阻器電阻的大小來實現(xiàn)的，由電路公式U-IR可知，當電壓U不 變時，電阻R和電流I是成反比的，即電阻變大，電流變小，反之亦然。當電路中電流發(fā)生 變化后，電磁感應線圈中的感應磁通量會發(fā)生變化，由電磁力計算公式F二nILB可知，當其 它參數(shù)不變時，電流I變大，電磁力F也隨之變大。n是線圈匝數(shù)，I是通電線圈中的電流， L是導線在垂直于磁場方向的長度，B為磁感應強度。
上述方法不僅可以滿足微變截面板不同成形區(qū)域不同的變壓邊力，還可以根據(jù)塑性成形 中的成形力及成形質量提供所需壓邊力，并能實現(xiàn)壓邊力的有效實時控制，從而控制板材的 有利性流動，提高塑性成形的成形質量，減少成形缺陷。 —
實現(xiàn)上述發(fā)明目的的電磁控制壓邊力的裝置的技術方案是 一種電磁控制壓邊力的裝置， 包括凸模、壓邊圈、凹模和傳動裝置，凸模連接在傳動裝置上，該裝置還包括感應線圈電路、 位移傳感器、速度傳感器和計算機；所述感應線圈電路為電源、感應線圈和變阻器的串聯(lián)電 路；所述位移傳感器、速度傳感器將凸模的位置參數(shù)和速度參數(shù)信號傳送給計算機，計算機 輸出信號控制所述變阻器電阻值。
該裝置在使用時，微板料平放在凹模上，壓邊圈也平放在微形板料上，壓邊圈在電磁吸 引力的作用下將板料壓緊在凹模，位移傳感器和速度傳感器將凸模的位置參數(shù)和速度參數(shù)傳 送給計算機，變阻器電阻的大小由計算機控制。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述變壓邊力裝置中設有一個以上相互獨立的感應線圈電路，
其電路中電流的大小由計算機分別控制，此方案可用于變截面板。
作為本發(fā)明的進一步改進，為了增強感應線圈中的磁通量，在上述感應線圈內(nèi)設有鐵芯。
本發(fā)明與現(xiàn)有壓邊圈變壓邊力及電磁驅動方法及裝置相比，有如下優(yōu)點-l.本發(fā)明可以應用到微成形領域，實現(xiàn)對微板料拉深成形、微板料彎曲成形中壓邊圈的變壓邊力，其它常規(guī)控制壓邊圈的方法(如液壓系統(tǒng)控制壓邊圈裝置和氣壓系統(tǒng)控制壓邊圈 裝置)很難實現(xiàn)對微板料成形中壓邊圈壓邊力的控制。
2. 本發(fā)明可應用到微成形領域，實現(xiàn)對微變截面板壓邊圈各成形區(qū)域施加不同的變壓邊力。
3. 本發(fā)明不但可以應用到微成形領域，而且也可以應用到宏觀領域，且比宏觀領域主要 的壓邊圈壓邊控制方法及裝置更加經(jīng)濟、有效。宏觀領域常用的壓邊圈壓邊力裝置主要有 彈性壓邊裝置、液壓或氣壓裝置。但彈性壓邊裝置不能實現(xiàn)變壓邊力，壓邊力是由大變小的 過程，這與實際成形工藝要求正好相反，并且壓縮量有限。而液壓或氣壓裝置雖然可實現(xiàn)變 壓邊力，但只能通過頂桿進行局部變壓邊力，缺乏連續(xù)行，對復雜工件的變壓邊力很難進行 及時有效的調(diào)整，且價格相對昂貴。電磁控制壓邊力的方法及裝置不但可以實現(xiàn)變壓邊力， 而且可以對不同部位根據(jù)實際需要及時有效的施加不同的變壓邊力。


圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。 圖2是本發(fā)明實施例2的結構示意圖。 圖3是圖1的A-A視圖。 圖4是圖2分的B-B視圖。 圖5是電磁線圈產(chǎn)生電磁吸引力的簡圖。 圖中1-1凸模I、 2-1凸模11、 l-2壓邊圈I、 2-2壓邊圈11、 l-3微板料、2-3微變截面板、
1- 4凹模I 、 2-4凹模II 、 1-5空心圓柱鐵芯、1-6電磁感應線圈I 、 2-8電磁感應線圈II 、 2-16 電磁感應線圈m、 5-5電磁感應線圈IV、 l-7位移傳感器I、 2-10位移傳感器n、 1-8速度傳
感器i、 2-ii速度傳感器n、 l-9計算機i、 2-i2計算機n、 i-io變阻器i、 2-9變阻器n、
2- 13變阻器m、 5-l變阻器IV、 1-11開關I、 2-6開關I1、 2-15開關m、 5-2開關IV、 1-12電 源I 、 2-5電源II、 2-17電源m、 5-3電源W、 2-7半圓柱環(huán)形鐵芯I 、 2-14半圓柱環(huán)形鐵芯 II、 5-4感應線圈中的磁力線及其方向
具體實施例方式
下面結合圖l、圖2、圖3、圖4和圖5說明本發(fā)明提出的可用于微塑性成形系統(tǒng)及微變 截面板的電磁控制變壓邊力的裝置和方法。 實施例1
如圖1所示，用于微板料成形的電磁控制壓邊力的裝置結構示意圖，該裝置主要由凸模I 1-1、壓邊圈I 1-2、凹模I 1-4、感應線圈I 1-6、位移傳感器I 1-7、速度傳感器I 1-8、計 算機I 1-9、變阻器I 1-10等部件組成。其中凸模I 1-1將連接在傳動裝置上，由傳動裝置決 定其運動。電源I 1-12、感應線圈I 1-6和變阻器I 1-10的串聯(lián)組成感應線圈電路，感應線圈 I 1-6內(nèi)設有空心圓柱鐵芯1-5;位移傳感器I 1-7、速度傳感器I 1-8將凸模I 1-1的位置參 數(shù)和速度參數(shù)信號傳送給計算機I 1-9，計算機I l-9輸出信號控制所述變阻器電阻值。
微板料1-3平放在凹模I 1-4上，壓邊圈I 1-2也平放在微形板料1-3上，感應線圈I 1-6 通電后產(chǎn)生的電磁吸引力通過壓邊圈I 1-2將微板料1-3壓緊在凹模I 1-4上。位移傳感器I 1-7和速度傳感器I 1-8將凸模I 1-1的位置參數(shù)和速度參數(shù)傳送給計算機I 1-9，計算機I 1-9 根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際壓邊力與預設理論壓 邊力進行閉環(huán)控制。最后計算機Il-9將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器I 1-10的程序，由其 對變阻器I 1-10發(fā)出調(diào)控指令，從而實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
如圖3所示，圖3是圖1的A-A視圖，在感應線圈1-6內(nèi)設有空心圓柱鐵芯1-5，目的 是為了增強感應線圈1-6中的磁通量。
如圖5所示，當電流通過感應線圈IV5-5時，由右手法則知產(chǎn)生圖5中所示的自下而上的 磁力線，感應線圈IV5-5的上部是N極磁場，下部為S極磁場。
實施例2
如圖2所示，用于微變截面板的電磁控制壓邊力的裝置結構示意圖，該裝置主要由凸模 112-1、壓邊圈112-2、凹模II2-4、半圓柱環(huán)形鐵芯l2-7、半圓柱環(huán)形鐵芯112-14、感應線圈 112-8、感應線圈III2-16、位移傳感器112-10、速度傳感器112-11、計算機112-12、變阻器112-9、 變阻器III2-13等部件組成。凸模II2-1與傳動裝置相連，由傳動裝置決定凸模II2-1的運動。
電源ni2-n、感應線圈ni2-i6和變阻器ni2-i3串聯(lián)組成第一感應線圈電路，感應線圈ni2-i6
內(nèi)設有半圓柱環(huán)形鐵芯112-14。電源2-5、感應線圈112-8和變阻器2-9串聯(lián)組成第二感應線 圈電路，感應線圈I12內(nèi)設有半圓柱環(huán)形鐵芯I 2-7。
微變截面板2-3平放在凹模II2-4上，壓邊圈II2-2也平放在微變截面板2-3上，感應線 圈II2-8和感應線圈III2-16通電產(chǎn)生的電磁吸引力通過壓邊圈II2-2將微變截面板2-3吸附在 凹模Il2-4上。位移傳感器112-10和速度傳感器112-11將凸模II2-1的位置參數(shù)和速度參數(shù)傳 送給計算機112-12，計算機112-12根據(jù)將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較, 分析得出不同成形區(qū)域不同的實際壓邊力與預設理論不同區(qū)域不同的壓邊力進行閉環(huán)控制。 最后計算機112-12將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器112-9和變阻器III2-13的程序，由其對變阻器II2-9和變阻器III2-13發(fā)出調(diào)空指令，從而實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
如圖4所示，圖4是圖2的B-B視圖，其中半圓柱環(huán)形鐵芯I2-7和半圓柱環(huán)行鐵芯n 2-14是為了分別增強感應線圈II2-8和感應線圈III2-16中的磁通量。
實施例3
結合圖1說明電磁控制變壓邊的方法，在微板料成形中的應用
(1)凸模Il-l置于凹模Il-4上方，微板料1-3放在凹模I l-4上，壓邊圈Il-2放在微 板料1-3上。
(2)感應線圈I 1-6產(chǎn)生的電磁吸引力作用在壓邊圈I 1-2上，變壓邊力的大小是通過感 應線圈I 1-6中磁通量的變化來實現(xiàn)的。由前面的電磁力計算公式F=nILB可知，計算機I 1-9 通過改變電路中變阻器I 1-10電阻的大小來改變電路中電流的大小，從而達到控制壓邊力的 大小。
(3)凸模I 1-1下行時，電路中開關I 1-11閉合，感應線圈I l-6通電產(chǎn)生電磁吸引力， 通過壓邊圈I 1-2將微板料I 1-3壓緊在凹模I 1-4上。在圖示拉深成形過程中位移傳感器I 1-7和速度傳感器I 1-8將把凸模I 1-1的位置參數(shù)和速度參數(shù)傳送給計算機I 1-9，計算機I 1-9將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際壓邊力與預設理論壓 邊力進行閉環(huán)控制。最后計算機I l-9將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器的程序，由其對變阻器 發(fā)出調(diào)空指令，通過改變變阻器電阻I 1-10的大小來改變電路中電流的大小，從而實現(xiàn)壓邊 圈I 1-2的變壓邊力。
實施例4
結合圖2說明電磁控制變壓邊的方法，在微變截面板成型中的應用
(1) 凸模II2-1置于凹模Il2-4上方，微變截面板2-3放在凹模II2-4上，壓邊圈II2-2放 在微變截面板2-3上。
(2) 在微變截面板成形中，由于各成形區(qū)域所需的成形力不同，故在不同成形區(qū)域設置了 兩個獨立力的擁有感應線圈的電路(如果有需要可以設置更多相互獨立的擁有感應線圈的電 路)，感應線圈112-8和感應線圈III2-16產(chǎn)生的電磁吸引力作用在壓邊圈112-2上，不同成形 區(qū)域不同的變壓邊力的大小是通過感應線圈II2-8和感應線圈III2-16中磁通量的變化來實現(xiàn) 的。由前面的電磁力計算公式F二nILB可知，計算機II2-12通過改變電路中變阻器II2-9和變 阻器III2-13電阻的大小來改變電路中電流的大小，從而達到控制壓邊力的大小。(3)凸模II2-1下行時，電路中開關II2-6和開關III2-15均閉合，感應線圈Il2-8和感應 線圈III2-16通電產(chǎn)生電磁吸引力，通過壓邊圈II2-2將微變截面板2-3壓緊在凹模II2-4上， 在圖2所示拉深成形過程中位移傳感器112-10和速度傳感器112-11將把凸模II2-1的位置參 數(shù)和速度參數(shù)傳送給計算機112-12，計算機112-12將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制 曲線作比較，分析得出實際壓邊力與預設理論壓邊力進行閉環(huán)控制。最后計算機II2-12將相
應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器ii2-9和變阻器ni2-i3的程序，由其對變阻器ii2-9和變阻器m
2-13發(fā)出調(diào)空指令，通過改變變阻器II2-9和變阻器III2-13電阻的大小來改變各自電路中電 流的大小，從而實現(xiàn)壓邊圈II2-2對不同成形區(qū)域不同的變壓邊力。
以上兩種應用于微塑性成形和微變截面板成形的電磁控制壓邊力的方法及裝置亦可用于 相應的宏觀領域。
以上實例僅用于說明本發(fā)明，而不進行限制。
權利要求
1、一種電磁控制壓邊力的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟采用鐵質壓邊圈；在壓邊圈的附近設置感應線圈，并在感應線圈中接入變阻器；給感應線圈通電，感應線圈對鐵質的壓邊圈產(chǎn)生電磁吸引力，壓邊圈將微板料壓貼在凹模上；調(diào)整電路中的變阻器電阻值，從而調(diào)節(jié)電路中電流的大小，進而改變電磁吸引力的大小，實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是，對壓邊圈的不同部位設置一個或多個相互獨 立的感應線圈。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是，所述變阻器電阻值的調(diào)整采用計算機控制， 具體步驟如下1) 將預設壓邊力控制曲線輸入計算機中，計算機按此曲線計算出凸模在不同位置時，壓 邊圈預設壓邊力的大小，由此再計算出不同時刻電路中所需電流的大小；2) 位移傳感器和速度傳感器將采集到的凸模位置數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)傳送給計算機，計算機 將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際壓邊力與預設理論壓邊 力進行閉環(huán)控制；3) 計算機將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制變阻器的程序，由其對變阻器發(fā)出調(diào)空指令，通過改 變變阻器電阻的大小來改變電路中電流的大小，從而實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。
4、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征是，所述變阻器電阻值的調(diào)整采用計算機控制， 具體步驟如下1) 將預設壓邊力控制曲線輸入計算機中，計算機按此曲線計算出凸模在不同位置時，壓 邊圈預設壓邊力的大小，由此再計算出不同時刻電路中所需電流的大小；2) 位移傳感器和速度傳感器將釆集到的凸模位置數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)傳送給計算機，計算機 將采集到的數(shù)據(jù)進行處理后與預設的控制曲線作比較，分析得出實際各成形區(qū)域不同的壓邊 力與預設各成形區(qū)域不同的理論壓邊力進行閉環(huán)控制；3) 計算機將相應的數(shù)據(jù)傳送給控制各變阻器的程序，由其對各變阻器發(fā)出調(diào)空指令，通 過改變各變阻器電阻的大小來改變各電路中電流的大小，從而實現(xiàn)壓邊圈對不同成形區(qū)域的 變壓邊力。
5、 一種電磁控制壓邊力的裝置，包括凸模、壓邊圈、凹模和傳動裝置，凸模連接在傳動 裝置上，其特征在于，該裝置還包括感應線圈電路、位移傳感器、速度傳感器和計算機；所 述感應線圈電路為電源、感應線圈和變阻器的串聯(lián)電路；所述位移傳感器、速度傳感器將凸 模的位置參數(shù)和速度參數(shù)信號傳送給計算機，計算機輸出信號控制所述變阻器電阻值。
6、 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征是，所述變壓邊力裝置中設有一個以上相互獨立 的感應線圈電路，其電路中電流的大小由計算機分別控制。
7、 根據(jù)權利要求5或6所述的裝置，其特征是，上述感應線圈內(nèi)設有鐵芯。
8、 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征是，所述感應線圈中設有空心圓柱鐵芯。
9、 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征是，所述感應線圈中設有半圓柱環(huán)形鐵芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復雜變截面板料成形過程中的利用電磁控制壓邊力的方法及其控制裝置，該方法包括下列步驟采用鐵質壓邊圈；在壓邊圈的附近設置感應線圈，并在感應線圈中接入變阻器；給感應線圈通電，感應線圈對鐵質的壓邊圈產(chǎn)生電磁吸引力，壓邊圈將微板料壓貼在凹模上；調(diào)整電路中的變阻器電阻值，從而調(diào)節(jié)電路中電流的大小，進而改變電磁吸引力的大小，實現(xiàn)壓邊圈的變壓邊力。本發(fā)明不僅可以滿足微變截面板不同成形區(qū)域不同的變壓邊力，還可以根據(jù)塑性成形中的成形力及成形質量提供所需壓邊力，并能實現(xiàn)壓邊力的有效實時控制，從而控制板材的有利性流動，提高塑性成形的成形質量，減少成形缺陷。
文檔編號B29C43/34GK101306566SQ20081012431
公開日2008年11月19日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權日2008年6月25日
發(fā)明者朱永書, 勻 王, 董培龍, 袁國定, 陸廣華 申請人:江蘇大學