目前，國內(nèi)外的沖壓機(jī)械，如沖床工作時(shí)，需令其沖頭作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有的機(jī)械沖壓機(jī)(沖床)的動(dòng)力來自于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，它需要一整套復(fù)雜的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧闹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)，為獲得足夠的沖壓力，還需配備一只儲(chǔ)能大飛輪。因而，這種沖壓機(jī)部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積笨重，噪聲大，生產(chǎn)周期長，使用不靈活，且易于發(fā)生人身傷害事故。這種機(jī)械沖壓機(jī)，它所存在弊端始終沒能得到根本的改變。
新型電磁沖壓機(jī)(直線電機(jī)沖床)是利用直線電機(jī)技術(shù)，將電能直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械力，它不需通過任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，而實(shí)現(xiàn)沖頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在國內(nèi)外雖有類似研究，但目前尚未見有這方面的成果和產(chǎn)品鑒定，獲多項(xiàng)授權(quán)專利，并已投入小批量生產(chǎn)，效果顯著。這種新型電磁沖壓機(jī)和傳統(tǒng)式機(jī)械沖壓機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單；體積小、重量輕；無周期性的機(jī)械噪聲；脈沖式工作，有節(jié)能效果；沖壓噸位、頻率、速度可調(diào)；可有各種安裝方式；易于控制，能實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能。
一、結(jié)構(gòu)與工作原理
1、基本結(jié)構(gòu)
直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電磁沖壓機(jī)，它主要分為三部分，即機(jī)身部分、直線電機(jī)部分和控制系統(tǒng)部分。它由工作臺(tái)、安裝電機(jī)與控制系統(tǒng)的支承座以及保證精度的滾珠，導(dǎo)柱和模架所組成。電磁沖壓機(jī)目前至少有10余種不同的結(jié)構(gòu)，除滾珠導(dǎo)柱式結(jié)構(gòu)外，還有串行或并行滑塊式結(jié)構(gòu)，而每種結(jié)構(gòu)下又有不同的驅(qū)動(dòng)方式。
2、基本工作原理
該結(jié)構(gòu)的基本工作原理簡述如下：
插上電源，起動(dòng)電源開關(guān)，設(shè)定沖壓噸位。如果是自動(dòng)沖壓，則需設(shè)定沖壓操作頻率，然后起動(dòng)沖壓按鈕，否則作手動(dòng)處理。按鈕接通，直線電機(jī)初級將通電產(chǎn)生電磁力，使次級帶動(dòng)模架向下運(yùn)動(dòng)，沖壓工件。沖壓結(jié)束，次級在反向電磁力與恢復(fù)彈簧的拉動(dòng)下回到初始位置，等待下一次的沖壓。如果按鈕處于自動(dòng)連沖狀態(tài)，則沖頭將以設(shè)定的頻率連續(xù)工作，直到按鈕關(guān)閉為止。除非安全斷電裝置需要中途停止，否則沖頭只受按鈕控制。
二、直線電動(dòng)機(jī)與控制技術(shù)
1、直線電機(jī)設(shè)計(jì)
電磁沖壓機(jī)的關(guān)鍵部分是直線電動(dòng)機(jī)。一般情況下，直線電動(dòng)機(jī)往往都作為驅(qū)動(dòng)間斷運(yùn)行的裝置為多，其持續(xù)率也往往在25%以下。而現(xiàn)在把直線電動(dòng)機(jī)用來驅(qū)動(dòng)沖壓機(jī)，則其持續(xù)率要高的多，基本上是處于連續(xù)工作狀態(tài)。因此，對直線電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造提出了更高的要求。
首先，在直線電動(dòng)機(jī)的基本型式與結(jié)構(gòu)方面，我們以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為主，其結(jié)構(gòu)包括圓筒型、平面雙邊型和單邊型，還專門設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)型式的直線電動(dòng)機(jī)，如外殼動(dòng)次級型式等特殊結(jié)構(gòu)型式；其次，在電磁方案的設(shè)計(jì)上，采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行多方案優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后，在初、次級的材料和結(jié)構(gòu)上作了一些新的嘗試。通過以上工作，從而使直線電機(jī)的性能完全適合于電磁式?jīng)_壓機(jī)的工作需要。
2、控制系統(tǒng)
電磁沖壓機(jī)的直線電機(jī)與電源的接通是通過無觸點(diǎn)開關(guān)－固態(tài)斷電器（SSR）來實(shí)現(xiàn)的，沖壓機(jī)的控制系統(tǒng)是一個(gè)很重要的部分，它由四小部分組成即①電源部分；②計(jì)數(shù)及顯示部分；③觸發(fā)驅(qū)動(dòng)部分；④自動(dòng)保護(hù)部分。控制系統(tǒng)能達(dá)到以下功能：
（1）沖壓噸位可調(diào)；
（2）沖程可調(diào)；
（3）可選擇手動(dòng)和自動(dòng)沖壓；
（4）可選擇沖壓頻率（20～300次/min）。
（5）具有各種電、熱、機(jī)方面的故障檢測及保護(hù)功能。
具有以上功能的控制系統(tǒng)，特別要注意解決兩個(gè)問題，這就是確定最佳觸發(fā)時(shí)刻和電機(jī)的最佳導(dǎo)通時(shí)間。對以上兩上問題主要是通過計(jì)算機(jī)仿真和檢測后采用單片機(jī)控制線路來解決的。電磁沖壓機(jī)的瞬態(tài)測試系統(tǒng)主要由三部分組成，即壓力傳感器、放大單元和記錄檢測單元，從目前小批量生產(chǎn)來看，電磁沖壓機(jī)的制造成本比機(jī)械沖壓機(jī)低。
