當(dāng)今，汽車工業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)已成為衡量一個國家水平的標(biāo)志之一。而汽車金屬板料沖壓件中，主要加工設(shè)備是大型多工位壓力機(jī)及自動化沖壓線。車身覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)件是汽車沖壓件的主體，與其模具的設(shè)計制造水平都是制約汽車開發(fā)速度與品質(zhì)的核心因素，僅沖壓及其模具的設(shè)計和制造就占汽車研發(fā)周期約2/3的時間和資金。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,鍛壓設(shè)備的自動化程度越來越高。為了能快速送料及裝夾模具,實(shí)現(xiàn)沖壓過程的自動化,大型多工位壓力機(jī)都配有快速換模系統(tǒng)。
在快速換模系統(tǒng)中,主要研究主模具的夾緊和端拾器末端吸盤夾取工件兩個問題。主模具的夾緊時,一般夾緊方式對主模具的定位精度、夾緊力、工件加工精度等都存在不足;端拾器末端用真空吸盤時,吸盤與工件需直接接觸并且檢查密封性,工件形狀改變要不斷更換端拾器末端的吸盤類型。另外,一般夾緊時壓力機(jī)工作過程復(fù)雜,難以達(dá)到?jīng)_壓過程的自動化。對于主模具和工件的夾緊問題,分析得出采用電控永磁夾緊都能解決。通過電控永磁夾緊的電磁場進(jìn)行理論分析,得到電控永磁夾緊方式的可行性。
電控永磁夾緊研究的重點(diǎn)是分析模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。取電控永磁的磁極1/2模型進(jìn)行ANSYS有限元分析,計算千豪磁電公司70×70 mm2磁極夾緊力,重點(diǎn)模擬50×50 mm2磁極內(nèi)部尺寸不同時充磁和退磁后夾緊力大小以及銣鐵硼磁體、鋁鎳鈷磁鋼等的磁感應(yīng)強(qiáng)度。最后分析電控永磁夾緊中影響夾緊力大小的因素,并建立電控永磁吸盤工作模型校核載荷下的剛度和強(qiáng)度。由于實(shí)驗(yàn)條件有限,只能間接地對電控永磁吸盤夾緊力實(shí)驗(yàn)測試。利用千豪磁電有限公司電控永磁吸盤的實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù),分析表明電控永磁的夾緊力可達(dá)到160 N/cm2以上,可推知ANSYS電控永磁夾緊力基本正確,滿足25000 kN多工位壓力機(jī)快速換模系統(tǒng)對模具和工件夾緊力的要求。
使用千豪機(jī)電快速換模系統(tǒng)通用性好，占用資金少，自動化程度高，生產(chǎn)效率高，換模時間短和伺服送料柔性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于汽車大型覆蓋件和小型沖壓件的大批量生產(chǎn)。同時千豪機(jī)電電控永磁夾緊力具有安全，強(qiáng)勁，實(shí)用，高效，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛的應(yīng)用于亞非等國家的機(jī)械行業(yè)。