CN102016329B - Cnc冲压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CNC冲压机，包括机架、装在机架上的工件安装座、分成两部分包括上模(1)和下模(2)的冲模、作用在上模上的驱动装置(6)以及作用在驱动装置上的数控装置(3)，其中，上模借助驱动装置可按储存在数控装置内的冲压程序沿着按z方向(4)延伸的工作轴线(5)上下运动，其中，驱动装置(6)设计为液电式驱动器的形式，为此驱动装置包括一个受数控装置(3)控制的具有沿z方向(4)延伸的电机轴线(11)的电动式直线-直接驱动器(7)，以及包括一个处于电动的直线-直接驱动器的转子(12)与上模(1)之间的、与压力介质供给装置(13)连接的、具有缸体(8)和活塞(9)的液压机械式放大级(10)，其中，电动式直线-直接驱动器(7)的转子(12)直接作用在一个可以在导孔内沿z方向移动地导引的滑阀(23)上，所述滑阀有两个第一控制棱(38a、38b)，为了构成液压顺序控制，所述第一控制棱与设计在导孔上对应的第二控制棱(39a、39b)配合作用。

Description

CNC冲压机

技术领域

本发明涉及一种CNC冲压机，包括机架、装在机架上的工件安装座、分成两部分包括上模和下模的冲模、作用在上模上的电动液压的、亦即设计为电液驱动器形式的驱动装置以及作用在驱动装置上的数控装置，其中，上模借助驱动装置可按储存在数控装置内的冲压程序沿着按z方向延伸的工作轴线上下运动。 

背景技术

上述类型的冲压机已知不同的设计，按这里所使用的术语已理解的意义，它们涉及广泛意义上的冲压机，亦即尤其包括所谓的复杂零件分段冲裁冲床(Nibbelmachine)在内。特别还涉及液压式驱动装置设计的相关的先有技术，可尤其参见DE20122687U1、DE3221758A1、DE3535258A1、GB2197814A、DE4127753A1和DE3438600C2。 

与具有纯机械式驱动装置(例如借助偏心轮)的冲压机相比，具有电动液压式驱动装置的CNC冲压机的特征尤其在于，上模的行程，以及必要时还有其运动过程(运动速度)，可以在机器特有的界限内自由编程。这对于高效地加工薄板和其他工件是一个重要的方面；因为由此可以避免无效的空行程。在此类型冲压机的典型的液电式驱动装置中设双重作用的液压缸，其液压液体的供给通过所谓的仿形阀控制。在这里，仿形阀由单独的多路阀构成，它本身通过一个机电式转换器(例如电磁铁)调整。典型地，驱动装置的调节规定采用一个包括一个检测液压缸活塞位置的接收器的(尤其机械的)信号反馈装置。 

DE0296104A1公开了一种液压液压直线伺服放大器，具有在外壳的液压孔内导引移动的、包括活塞杆的活塞。一个设计为空心圆柱体的控制滑阀可在所述活塞杆的同轴孔内移动，所述控制滑阀的窗口构成控制棱，控制棱与通过在活塞两侧设置在活塞杆上的开口构成的对应扩展棱配合作用。操作杆作用在控制滑阀上，操作杆本身可借助于步进电机调节。除了 其他许多可想到的用途外，作为所涉及到的伺服放大器的可能的用途，在DE0296104A1还提到了用于压制、冲孔、步冲、开槽、快速冲压的机床。 

DE1027951公开了一种液压液压压制等的液压-快速控制装置。它包括一个可在壳体内移动导引的控制滑阀，为了调节该控制滑阀，采用一个具有电磁铁的驱动装置。驱动装置的磁铁在端侧与控制滑阀连接。 

由现有技术已知的CNC冲压机仅有限地满足使用者日益提高的要求，这些要求尤其包括最大功率值(例如冲压力达到或甚至超过30t)、经济性和加工精度(可重复性)，其中，有关经济性的观点归于各种不同的方面，如尤其是购置和维护费、运行成本、可靠性和加工速度(例如达到或甚至超过每秒20个工作循环)。 

发明内容

因此针对以上所述的现有技术，本发明所要解决的技术问题是提供一种上述类型的冲压机，它以独特的方式，通过它尤其在动力特别高的同时，以大冲压力的可能性为特征，满足用户方面提出的技术要求，其中，附加地将用于上模的驱动装置的结构设计得比较坚固耐用、简单和可靠，以及应能在技术上转换具有最高精度的冲压程序。 

上述技术问题按照本发明是这样解决的，按照本发明的CNC冲压机的驱动装置包括一个受数控装置控制的具有沿z方向延伸的电机轴线的电动式直线-直接驱动器，以及包括一个处于电动的直线-直接驱动器的转子与上模之间、与压力介质供给装置连接的、具有一个缸体和一个活塞的液压机械式放大级，其中，电动式直线-直接驱动器的转子直接作用在一个至少部分装在液压机械式放大级的活塞内部、可以在导孔内沿z方向移动地导引的滑阀上，所述滑阀有两个第一控制棱，为了构成液压顺序控制，它们与设计在导孔上对应的第二控制棱配合作用。因此尤其表征本发明冲压机的特征之一在于，通过互相配合作用、彼此调谐地组合，提供一个其活塞作用在上模上的液压机械式放大级，以及一个形式上为一个纯正的电动式直线-直接驱动器，亦即一个纯正的直线感应电动机的输入级，它的转子(直线致动器或直线器)直接作用在一个至少部分装在液压机械式放大级的活塞内部、可以在导孔内沿z方向移动地导引的滑阀上。滑阀有两个第一控制棱，它们与设计在导孔上对应的第二控制棱配合作用，其中，基于第一与第二 控制棱的配合作用，为了液压地顺序控制滑阀沿z方向移动，其引起的直接或间接(见后)的结果是，使液压机械式放大级的活塞调整相同的距离。因此滑阀借助电动式直线-直接驱动器沿z方向移动，1∶1地转换为液压机械式放大级的活塞按方向和数量相同的运动。作为由此导致的结果，本发明冲压机的特征尤其在于，比较简单和坚固耐用的结构以及高的工作可靠性。与此同时它们可以极其紧凑以及特别精确地工作；因为尤其是完全不需要信号反馈，这种信号反馈不仅在可能的冲压程序的动力学方面，而且在其精度方面，都可能造成有害的影响。确切地说，储存在数控装置内的冲压程序，直接地，亦即没有在调节回路意义上的信号反馈地，转换为滑阀的运动和转换为液压机械式放大级的活塞随其1∶1的运动。 

此外，在这里电动式直线-直接驱动器的转子安装在一个与液压机械式放大级的缸构件紧密连接的、穿过电动式直线-直接驱动器定子的套筒内，它的内腔与液压机械式放大级含有液压液体的低压腔连接。或者只要(仅)取代电动式直线-直接驱动器的转子以上面所说明的方式安装在一个充填液压液体的套筒内，将电动式直线-直接驱动器在总体上安装在一个与液压机械式放大级紧密连接的外壳内，其内腔与液压机械式放大级含有液压液体的低压腔连接。在首先所提到的方案中，形成液压机械式放大级的低压腔与已提及的围绕电动式直线-直接驱动器转子的套筒之间液压液体的一种(必要时在耦合杆振动运动支持下的)交换，由此可以促使电动式直线-直接驱动器通过连续更新的液压液体有效冷却。这尤其适用于，当所述套筒导热地安装在电动式直线-直接驱动器的定子内。通过以此方式可以将电动式直线-直接驱动器中的温度波动降到最低程度，再一次提高可重复性并因而提高冲压机驱动装置的精确度。与此同时，可以使用比较紧凑的部件，这不仅在必要的结构空间方面是有利的，而且确切地说在机器动力学方面也是有利的，因为可以使运动质量最小。在之后所提到的方案中可以达到类似的效果。 

本发明的冲压机第一种优选的扩展设计的特征在于，电动式直线-直接驱动器的定子与液压机械式放大级的缸构件的端壁固定连接。这种扩展设计突出的优点在于，机器特别紧凑的结构和最高的精度；因为通过电动式直线-直接驱动器的定子直接固定在液压机械式放大级缸体的端壁上造成极短的负荷行程，以及可以基本上避免那些可能对机器的精度造成有害作用 的影响。这特别适用在按本发明再一项优选的扩展设计，电动式直线-直接驱动器的转子通过一个贯穿缸体端壁的耦合杆与滑阀固定连接的情况下。 

上述使电动式直线-直接驱动器的转子与滑阀固定连接的耦合杆，在这里特别优选地穿过液压机械式放大级缸体的一个基本上施加回流压力的低压腔。以此方式，对耦合杆相对于缸构件的密封仅提出比较低的要求。 

因此，在密封区域没有值得一提的摩擦力作用在耦合杆上，这不仅在冲压机的动力学方面，而且在精度(可重复性)方面，均起有利的作用。 

按本发明另一项优选的扩展设计规定，液压机械式放大级的回流接头设在缸构件的端壁区内，其中，液压机械式放大级的滑阀被其回流流过。这种设计突出的优点在于，一方面液压机械式放大级特别小的结构高度和由此最小化的运动质量，以及另一方面可以实现如前面早已说明的最低花费的设计，亦即令耦合杆穿过液压机械式放大级的基本上施加回流压力的低压腔。 

在本发明的框架内可以考虑液压机械式放大级完全不同的设计。尤其是液压机械式放大级可以设计为单级的或也可以设计为双级的。在液压机械式放大级单级设计的情况下，第二控制棱固定设在活塞上。以此方式使液压机械式放大级的活塞直接跟随滑阀的运动。在这里特别有利的是，滑阀在其中导引的导孔设计为两部分组成，包括一个固定在缸体上的第一段和一个固定在活塞上的第二段。以此方式与整体式导孔相比，导孔的总长度实质性缩短。这同时导致减小液压机械式放大级的总尺寸以及减小运动质量。此外还获得重要的加工技术方面的优点。在这方面特别有利的是，导孔的第一段设计在装入缸体内的导套中，它在必要时可以通过改变其相对于缸构件的位置，在有限的程度内补偿工作引起的变形和/或制造引起的加工误差。 

若液压机械式放大级与之相比设计为双级的，则由电动式直线-直接驱动器操纵的滑阀意味着是预控制滑阀，以及第二控制棱设计在一个可在活塞中沿工作轴线移动地导引的控制套筒上，它本身有两个第三控制棱，为了构成液压顺序控制，这两个第三控制棱与活塞的两个对应的第四控制棱配合作用。在这种设计中，通过控制套筒跟随滑阀的运动和活塞跟随控制套筒的运动，使液压机械式放大级的活塞只是间接地跟随滑阀的运动。以此方式，第一与第二控制棱的互相配合作用只控制液压液体一个比较小的 流量，亦即为调整控制套筒所需要的那个容积流量。与此相对，通过第三与第四控制棱的互相配合作用，控制用于调整液压机械式放大级活塞的容积流量。在这种实施形式中仍有利的是，滑阀在一个分成两部分的导孔内导引，在这里设一个固定在缸体上的第一段和一个固定在活塞上的第二段。导孔的第一段仍能优选地设计在一个装入缸体内的导套中。 

在液压机械式放大级的双级式设计中，优选地设两个止挡，它们将控制套筒沿工作轴线方向相对于活塞的运动，限制为活塞最大工作行程的一个规定的份额。就此而言，这些止挡是特别有利的，因为与没有这种止挡的实施形式相比，它们(在活塞规定的最大行程下)可以实现液压机械式放大级较短的结构长度。鉴于此项功能，可例如将控制套筒相对于活塞的总运动范围，限制为活塞规定的最大行程的5％至25％的一个份额，特别优选地10％至15％，从而例如当最大活塞行程设计为40mm时，控制套筒从此时第三与第四控制棱在理想状态彼此对齐的零位出发，可以沿两个方向相对于活塞分别运动2.5mm(活塞行程的6.25％)。在需要的情况下也可以借助提及的止挡规定不对称地限制控制套筒相对于活塞的运动可能性。 

附图说明

下面借助附图表示的四种优选的实施例详细说明本发明。其中： 

图1示意性表示按第一种实施形式设计的本发明冲压机驱动装置的剖面图； 

图1a表示图1的局部详图； 

图2表示图1中示意性表示的具有其他结构细节的冲压机驱动装置的实施例； 

图3表示按第二种实施形式设计的本发明冲压机驱动装置的剖面图； 

图4表示按第三种实施形式设计的本发明冲压机有双级的液压机械式放大级的驱动装置的剖面图； 

图4a和图4b表示图4的局部详图；以及 

图5表示按第四种实施形式设计的本发明冲压机有双级的液压机械式放大级的驱动装置的剖面图。 

具体实施方式

因为本发明的CNC冲压机的特点在于其作用于上模的驱动器，除此之外可以根据已知的方式按惯例设计，所以以下借助附图对实施例的说明仅限于对本发明重要的区域。有关具体冲压机更广泛的方面，可参见充分已知的现有技术，因此在附图中仅表示冲压机中的上模1和下模2。 

为了加工工件W使(已置入模具安装座0中的)上模1按一个储存在数控装置3内的冲压程序沿着按z方向4延伸的工作轴线5上下运动，采用一个液电式驱动装置6，它作用在上模1上以及数控装置3作用于驱动装置6本身。液电式驱动装置，作为主要部件，包括一个形式上为电动式直线-直接驱动器7的输入级，以及一个具有一个(分成两部分的)缸体8和一个活塞9的液压机械式放大级10。其电机轴线11沿z方向延伸的电动式直线-直接驱动器7以这样的方式直接受数控装置3的控制，亦即根据通过数 控装置3当时的控制，使其转子12沿z方向占据一个规定的位置。 

处于电动式直线-直接驱动器7的转子12与上模1之间的液压机械式放大级10，与压力介质供给装置13连接，它按已知的方式包括电动机14、由电动机驱动从储罐15抽出液压液体的泵16、止回阀17以及蓄压器18。在液压机械式放大级10的缸体8与活塞9之间确定两个工作腔，亦即一个环形的第一工作腔19和一个同样环形的第二工作腔20。在这里活塞按意义设计为差动活塞，亦即沿z方向确定的构成第一工作腔19边界的活塞9总端面21，比同样沿z方向确定的构成第二工作腔20边界的活塞9总端面22小得多。 

在第一工作腔19内持续存在压力介质供给装置13的工作压力。与之相对地，为了造成活塞9沿z方向运动，第二工作腔20如下面还要详细说明的那样控制为，或可以在流动技术上与压力介质供给装置13连接，从而在其中存在压力介质供给装置的工作压力以及使活塞9连同上模1向下运动，或可以在流动技术上与储罐15连接，由此在其中存在回流压力以及使活塞9连同上模1向上运动。为此目的设有滑阀23，它装在液压机械式放大级10的活塞9内部以及可以沿工作轴线5，亦即沿z方向移动。在这里滑阀23在导孔中导引移动，确切地说，通过上凸缘24在导孔的上部第一段25内导引移动，以及通过下凸缘26在导孔的下部第二段27内导引移动。其中导孔的第一段25，通过它由装入缸体8内的导套29的内表面28构成，而设计为固定在缸体上。与之相对地，导孔的第二段27，通过它由设在活塞9内的阶梯状盲孔31下部的内表面30构成，而设计为固定在活塞上。其结果是，以此方式存在一个分成两部分的用于滑阀23的导孔。而导套29的外表面32紧密地贴靠着活塞9的阶梯状盲孔31的上部内表面33。 

通过滑阀23的上凸缘24和下凸缘26，滑阀的位于上、下凸缘之间的外表面34，导套29内表面28位于上、下凸缘之间的区段以及盲孔31的上部内表面33和下部内表面30，以及导套29端面53和盲孔31的台阶35，确定了一个高压腔36。该高压腔36通过多个径向孔37(由于视图清晰的原因只表示了其中之一)持续地与第一工作腔19连通，所以在高压腔36中持续存在压力介质供给装置13的工作压力。鉴于后面说明的工作方式，高压腔36的通过台阶35确定的表面沿z方向的投影，在这里比活塞9的构成第一工作腔19边界的端面21沿z方向的投影小得多。 

在滑阀下凸缘26上设计两个第一控制棱38，亦即一个上部的第一控制棱38a和一个下部的第一控制棱38b。它们与和它们对应的第二控制棱39配合作用，亦即一个上部的第二控制棱39a和一个下部的第二控制棱39b，它们设计在活塞中盲孔31下部内表面30区域内所设的环槽40上。环槽40通过多个轴向孔41(由于视图清晰的原因只表示了其中之一)持续地与第二工作腔20连通。 

液压机械式放大级10的尤其以滑阀23上凸缘24和导套29内表面28位于滑阀上凸缘24上方的区域为界的空腔42，通过径向孔43与一个设在缸体8端壁44区域内、与储罐15连接的液压液体回流接头45处于连通状态。因此空腔42意味着是一个上部低压腔46，其中基本上存在回流压力。滑阀23钻有沿纵向的通孔；相应的经由通孔54与上部低压腔46连接的纵向孔47，在滑阀23下端汇入下部低压腔48中，它尤其以滑阀23下凸缘26，盲孔31下部内表面30的位于滑阀下凸缘下方的区域，以及盲孔31的端面49为界。 

电动式直线-直接驱动器7的定子52与液压机械式放大级10缸体8的端壁44固定连接。此外，电动式直线-直接驱动器7被一个紧密地连接在缸体8上的外壳49围绕。电动式直线-直接驱动器7的转子12通过耦合杆50与滑阀固定连接，耦合杆50贯穿缸体8端壁44和上部低压腔46。设在缸体8端壁44中耦合杆50穿过它从缸体伸出的孔51的尺寸确定为，允许上部低压腔46与外壳49内部之间进行液压液体的交换。 

若电动式直线-直接驱动器7由控制装置3控制为，使转子12向下运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆50相等地传输给滑阀23。由此在上部第一控制棱38a与上部第二控制棱39a之间形成一个环形间隙，环槽40通过它与高压腔36连接。因此液压液体便从高压腔经环槽40和轴向孔41，流入第二工作腔20，由此使活塞9向下运动。在这里活塞9的运动与滑阀23移动的量完全一致；因为活塞的向下运动在上部第一控制棱38a与上部第二控制棱39a重新相互对齐以及上面提及的环形间隙重新闭合时终止。 

反之，若电动式直线-直接驱动器7由控制装置3控制为，使转子12向上运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆50相等地传输给滑阀23。由此在下部第一控制棱38b与下部第二控制棱39b之 间形成一个环形间隙，环槽40通过它与下部低压腔48连接。因此通过轴向孔41，环槽40，下部低压腔48，滑阀23的纵向孔47，上部低压腔46以及径向孔43，实现第二工作腔20与回流接头45之间的压力平衡，从而在第二工作腔20内存在回流压力。基于在第一工作腔19内存在压力介质供给装置13的工作压力，因此活塞9向上移动。在这里活塞9的运动与滑阀23向上移动的量完全一致；因为活塞的向上运动在下部第一控制棱38b与下部第二控制棱39b重新相互对齐以及上面提及的环形间隙重新闭合时终止。在活塞9相应地向上运动时从第二工作腔20排挤出的液压液体，通过轴向孔41，环槽40，下部低压腔48，滑阀23的纵向孔47，上部低压腔46以及径向孔43流回储罐15。与此同时，液压液体从压力介质供给装置13补充流入第一工作腔19。 

图1的说明以相应的方式适用于图2中表示的实施形式。因此为了避免重复可参见前面的说明。在这里仅重点说明三个变更。首先，在图2中表示导套29外表面并不是设计为连续的圆柱形，而确切地说有一个上凸缘55、一个下凸缘56以及在它们之间的一个外径减小的区域57；由此不仅在加工技术方面而且在运行技术方面均有优点，这些优点尤其源于降低了对加工公差的要求。此外，导孔的下段27不直接设计在活塞9中，而确切地说是设计在一个牢固地压入活塞9内的活塞衬套58中。因此，在此实施形式中第二控制棱39不是由环槽40的棱边构成的；确切地说衬套58有径向通孔59，其中上部第二控制棱39a和下部第二控制棱39b由通孔59上相应的棱边构成。由此仍获得加工技术方面的优点。最后，按图2的实施形式，在耦合杆50穿过缸体8端壁44的区域内有一个单独的嵌入件E，它可以满足有关耦合杆50可能的密封和/或导向方面的特殊要求。 

按图3的实施形式仍基本上与按图2的实施形式相应。因此为了避免重复可参见上面的说明。有关图3仅重点指出两个值得一提的变更。在这里首先回流接头60不是设在缸体8的端壁44的区域内，而确切地说是设在缸体8下端部区域内。因此下部低压腔48在这里通过设在活塞9内的径向孔61与汇入环槽62内的回流接头60连接，所述径向孔61在活塞9相对于缸体8的任何位置，均在流动技术上与设在缸体内的环槽62连接。在这种实施形式中，滑阀23未被在活塞9向上运动时形成的液压液体的回流流过。确切地说，在这里穿过滑阀的纵向孔63的任务，仅仅用于保证下部 低压腔48与上部低压腔46之间的压力平衡。在纵向孔63内部的(平衡)流动仅相应地和在滑阀23在导孔内移动期间形成。 

此外，按图3的实施形式与按图1和2的实施形式的区别尤其还在于，电动式直线-直接驱动器不是整个安装在一个与液压机械式放大级的缸构件紧密连接的、其内腔与液压机械式放大级含有液压液体的低压腔连接的外壳内，而是在这里确切地说(仅)将电动式直线-直接驱动器7的转子12安装在一个套筒B内，套筒B与液压机械式放大级缸构件的端壁44紧密连接，以及穿过电动式直线-直接驱动器的定子52。在套筒B内腔与液压机械式放大级的上部低压腔46之间发生液压液体的持续交换。在套筒B上部区内表示了膜盒状平衡件，它可以相应于转子12的运动变形，所以不因在套筒内存在液压液体而影响转子运动的动力学特性。 

在图4中表示的实施形式涉及与按图3的实施形式的主要区别在于，在这里采用双级液压机械式放大级。此实施形式，就其部件及其功能而言，并不是毫无困难地可以根据以相应适用的方式针对以上介绍的那些实施形式的说明中推断，为此目的，功能相同的部分用比图1至3增加100的附图标记表示，具体表述如下。 

处于电动式直线-直接驱动器107的转子112与上模101之间，与压力介质供给装置113连接的液压机械式放大级110，包括一个缸体108和一个具有模具安装座100的活塞109。在缸体108与活塞109之间确定了两个工作腔，亦即环形的第一工作腔119和同样环形的第二工作腔120。在第一工作腔119内持续存在压力介质供给装置113的工作压力。与之相比，第二工作腔120为了促使活塞109沿z方向运动，如下面详细说明的那样控制为，或可以在流动技术上与压力介质供给装置113连接，从而在其中存在压力介质供给装置的工作压力，以及使活塞109连同上模101一起向下运动，或可以在流动技术上与储罐115连接，由此在其中存在回流压力，以及使活塞109连同上模101一起向上运动。为此目的采用一个设计为预控制滑阀的滑阀123，它可以沿工作轴线105，亦即沿z方向移动。在这里滑阀123在导孔内导引移动，确切地说通过上凸缘124在导孔的一个上部第一段125内以及通过下凸缘126在导孔的一个下部第二段127内导引移动。导孔第一段125在这里通过它由一个装入缸体108中的导套129内表面128构成而设计为固定在缸体上。相比之下，导孔第二段127通过它由一个控制套 筒171上部内表面170构成而设计为可以沿z方向移动，其中控制套筒171本身可沿z方向移动地在一个牢固压入活塞109中的活塞衬套172内导引移动。以此方式带来的结果是，存在一个分成两部分的用于滑阀123的导孔。 

在导套129下端部区域内设计一个隆凸173，在隆凸173上一方面实现导套129相对于控制套筒171外表面187o上部区的基本密封，以及另一方面实现导套129相对于活塞衬套172内表面175的基本密封。 

通过滑阀123的上凸缘124和下凸缘126，滑阀的位于上与下凸缘之间的外表面134，导套129内表面128位于上与下凸缘之间的区段，以及控制套筒171的上部内表面170，确定了一个在内部的上部高压腔176。它通过孔177持续地与压力介质接头178连接，所以在高压腔176中持续存在压力介质供给装置113的工作压力。此外，压力介质供给装置113的工作压力也持续地存在于在内部的下部高压腔179内，它以控制套筒171下部内表面180、上栓塞181、活塞衬套172下部内表面182、下栓塞183以及控制套筒171的端面为界。此外，在内部的下部高压腔179，经由贯穿控制套筒171的径向孔185，与环形的外部高压腔186连接，后者设计在活塞衬套172内表面175与控制套筒171外表面187m位于控制套筒171上凸缘188与中凸缘189之间的中部区之间，以及在控制套筒171相对于活塞衬套172的任何位置，均可经由贯穿活塞衬套172和活塞109的径向孔190与第一工作腔119连接。 

在控制套筒171内部，上栓塞181的上方，形成一个内部低压腔191，它通过贯穿滑阀123的纵向孔147与上部低压腔146连接，后者本身通过孔192与回流接头145连接。以此方式在内部低压腔191中基本上存在回流压力。 

回流压力同样存在于环形的下部低压腔148内，它以活塞衬套172内表面175、控制套筒171的中凸缘189和下凸缘193、以及控制套筒171外表面187u位于中凸缘189和下凸缘193之间的下部区为界，并经由贯穿活塞衬套172和活塞109的径向孔194及环槽195，与回流接头145连接。 

最后，设一个控制腔196，它以活塞衬套172内表面175、控制套筒171的上凸缘188、控制套筒171外表面187o位于上凸缘188上方的上部区以及隆凸173为界，以及沿径向穿过控制套筒171的内部控制通孔197汇入此控制腔196内。 

在滑阀123的上凸缘126上设计两个第一控制棱136，亦即一个上部的第一控制棱138a和一个下部的第一控制棱138b。它们与和它们对应的第二控制棱139配合作用，亦即上部的第二控制棱139a和下部的第二控制棱139b，它们设计在控制套筒171的内部控制通孔197上。 

在控制套筒的中凸缘189上设计第三控制棱198，亦即一个上部的第三控制棱198a和一个下部的第三控制棱198b。第三控制棱198与对应的第四控制棱199，亦即上部的第四控制棱199a和下部的第三控制棱199b配合作用，它们设计在外部控制通孔200上，后者贯穿活塞衬套172并与设在活塞109中的环槽140连通，环槽40本身经由多个轴向孔141(由于视图清晰的原因只表示了其中之一)与第二工作腔120连接。 

若电动式直线-直接驱动器107由控制装置103控制为，使转子112向下运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆150相等地传输给滑阀123。由此在上部第一控制棱138a与上部第二控制棱139a之间形成一个开口，控制腔196通过它与上部高压腔176连接。因此液压液体便从上部高压腔176通过内部控制通孔197流入控制腔196，并以此方式引起控制套筒171方向向下的运动。在所述的功能方面，应考虑到就作用在控制套筒上的液压力而言，控制套筒171的构成下部高压腔179边界的端面184以及上栓塞181沿z方向的投影，与控制套筒171构成上部高压腔176边界的端面以及上凸缘188构成控制腔边界的环面沿z方向的投影起相反的作用。因此对于所述功能重要之点在于，在后面提及的那些面积的总和，应大于在前面提及的那些面积的总和，因为要不然控制套筒171不会跟随滑阀123的运动向下移动。这一点通过控制套筒171的下凸缘193有比中凸缘和上凸缘189或188小的直径达到，所以活塞衬套的孔在下部低压腔148的区域内有一个台阶。 

在这里控制套筒171实施的总运动量，与滑阀123移动的量完全一致；因为控制套筒的向下运动在上部第一控制棱138a与上部第二控制棱139a重新相互对齐以及上面说明的开口重新闭合时终止。通过控制套筒向下移动，打开在上部第三控制棱198a与上部第四控制棱199a之间的开口，环形的外部高压腔186通过此开口，经由外部控制通孔200，与环槽140连接。因此，液压液体从环形的外部高压腔186通过外部控制通孔200，经由环槽140和轴向孔141，流入第二工作腔120，由此使活塞109向下运动。在这 里活塞109的运动与滑阀123和相应地控制套筒171移动的量完全一致；因为活塞的向下运动在上部第三控制棱198a与上部第四控制棱199a重新相互对齐以及上面说明的开口重新闭合时终止。 

反之，若电动式直线-直接驱动器107由控制装置103控制为，使转子112向上运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆150相等地传输给滑阀123。由此在下部第一控制棱138b与下部第二控制棱139b之间形成一个开口，控制腔196通过它与内部低压腔191连接。因此通过内部控制通孔197，滑阀123纵向孔147，上部低压腔146以及孔192，实现控制腔196与回流接头145之间的压力平衡，从而在控制腔196内存在回流压力。基于在内部的下部高压腔179内存在压力介质供给装置113的工作压力，因此控制套筒171向上移动。对于控制套筒171(在无压力控制腔196的情况下)的这一向上的运动而言，控制套筒171的构成下部高压腔179边界的端面184和上栓塞181沿z方向的投影，大于控制套筒171的构成上部高压腔176边界的端面沿z方向的投影就足够了。在这里控制套筒171的运动与滑阀123向上移动的量完全一致；因为控制套筒171的向上运动在下部第一控制棱138b与下部第二控制棱139b重新相互对齐以及上述开口重新闭合时终止。在控制套筒171相应地向上运动时从控制腔196排挤出的液压液体，通过滑阀123的纵向孔147，上部低压腔146以及孔192流回储罐115。与此同时，液压液体从压力介质供给装置113补充流入在内部的下部高压腔179。通过控制套筒171向上移动，打开在下部第三控制棱198b与下部第四控制棱199b之间的开口，环形的下部低压腔148通过此开口，经由外部控制通孔200，与环槽140连接。相应地，通过轴向孔141实现第二工作腔120与回流接头145之间的压力平衡，从而在第二工作腔120内存在回流压力。基于在第一工作腔119内存在压力介质供给装置113的工作压力，所以活塞109向上移动。在这里活塞109的运动与滑阀123和相应地控制套筒171向上移动的量完全一致；因为活塞109的向上运动在下部第三控制棱198b与下部第四控制棱199b重新相互对齐以及上面说明的开口重新闭合时终止。在活塞109相应地向上运动时从第二工作腔120排挤出的液压液体，通过轴向孔141，环槽14，下部低压腔148以及径向孔194流回储罐115。与此同时，液压液体从压力介质供给装置113补充流入第一工作腔119。 

还应提及两个止挡，它们限制控制套筒171相对于活塞衬套172向上和向下的运动。为此，为了限制控制套筒171向上运动，一方面设一个环，它在控制腔196的区域内固定在活塞衬套172构成该腔边界的内表面175上，并构成一个用于控制套筒171上凸缘188的止挡。控制套筒171相对于活塞衬套172向下的运动，则通过控制套筒171端面184挡靠在下栓塞183上加以限制。由于这些止挡，上面说明的控制套筒171相应于滑阀123行程向上或向下的完整运动，当然在某此情况下，亦即当滑阀当时的调整行程大于由所涉及的止挡确定的控制套筒相对于活塞衬套的运动可能性时，前提条件是活塞109连同活塞衬套172一起已经部分向上或向下跟随控制套筒运动。若控制套筒171(由于滑阀123当时比较大的调整行程)止靠在限制其相对于活塞衬套172向上或向下运动的止挡上，则控制套筒171和活塞109共同实施部分方向向上或向下的运动。 

图5表示的实施例，涉及互相配合作用的控制棱，亦即两个第一和第二控制棱对以及两个第三和第四控制棱对的功能，原则上类似于按图4的实施例；按需要更详细的情况，可由后面提供的说明得出。涉及图5中表示的本发明冲压机液电式驱动装置结构技术方面的设计及其与按图4的实施形式的区别，首先应指出以下这些详细给予说明的绝对重要的方面： 

首先，在内部的上部高压腔176，通过多个贯穿控制套筒171的轴向孔201，从环形的外部高压腔186出发，施加压力介质供给装置113的工件压力。由此可以取消按图4设置的贯穿缸构件108的孔。 

此外，与按图4的实施形式相比，通过取消控制套筒的下段，显著缩短控制套筒171。按上面说明图4时的术语，图5所示的控制套筒171只有两个凸缘，亦即上凸缘188和(具有两个第三控制棱)的中凸缘189。因此，在按图5的实施形式中取消了在按图4的实施形式中控制套筒的位于中凸缘189下方的区段。同样取消了按图4的实施形式在内部的下部高压腔179。这就一方面允许液压机械式放大级有特别小的结构高度并因而使冲压机液电式驱动装置的结构特别紧凑，基于减小了运动质量，这对于冲压机可达到的动力学特性也起有利的作用。此外，这种结构方式还允许上部低压腔146，经由沿控制套筒171全长贯穿控制套筒171的纵向孔202以及穿过滑阀123的纵向孔147，与下部低压腔148连接。以此方式也可以取消按图4的实施形式所设的孔192。总之，由此与按图4的实施形式相比，可以看出 在结构方面显著简化，以及有可能获得一种特别紧凑的结构，与此同时并不影响工作方式。 

虽然由于存在相似性，原则上专业人员也能根据以上对图4的说明，推断出按图5实施形式的工作方式，但仍应对后者特别说明如下： 

若电动式直线-直接驱动器107由控制装置103控制为，使转子112向下运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆150相等地传输给滑阀123。由此在滑阀123的上部第一控制棱与控制套筒171的上部第二控制棱之间形成一个开口，控制腔196通过它与上部高压腔176连接。因此液压液体从上部高压腔176通过内部控制通孔197流入控制腔196，并以此方式引起控制套筒171方向向下的运动。在所述的功能方面，应考虑到就作用在控制套筒171上的液压力而言，控制套筒171的上凸缘188构成环形的外部高压腔186边界的环面(减小了中凸缘189构成环形的外部高压腔186边界的环面)沿z方向的投影，与控制套筒171的构成上部高压腔176边界的端面以及控制套筒上凸缘188构成控制腔边界的环面沿z方向的投影起相反的作用。因此对于所述功能重要之点在于，在后面提及的那些面积的总和，大于在前面提及的那些面积的总和，因为要不然控制套筒171不会跟随滑阀123的运动向下移动。 

通过控制套筒向下移动，打开在设在控制套筒171中凸缘189上的上部第三控制棱与设在活塞衬套172上的上部第四控制棱之间的开口，环形的外部高压腔186通过此开口，经由外部控制通孔200，与环槽140连接。因此，液压液体从环形的外部高压腔186通过外部控制通孔200，经由环槽140和轴向孔141，流入第二工作腔120，由此使活塞109向下运动。在这里活塞109的运动与滑阀123和相应地控制套筒171移动的量完全一致；因为活塞的向下运动在上部第三控制棱与上部第四控制棱重新相互对齐以及上面说明的开口重新闭合时终止。 

反之，若电动式直线-直接驱动器107由控制装置103控制为，使转子112向上运动一个在储存的冲压程序中规定的量，则这一运动通过耦合杆150相等地传输给滑阀123。由此在设在滑阀123上的下部第一控制棱与设在控制套筒171上的下部第二控制棱之间形成一个开口，控制腔196通过它经由控制套筒171的纵向孔202与下部低压腔148连接。因此通过内部控制通孔197和控制套筒171的纵向孔202，实现控制腔196与回流接头 145之间的压力平衡，从而在控制腔196内存在回流压力。基于在环形的外部高压腔186内存在压力介质供给装置113的工作压力，因此控制套筒171向上移动。对于控制套筒171(在控制腔196无压力的情况下)的这一向上的运动而言，控制套筒171的上凸缘188构成环形的外部高压腔186边界的环面(减小了中凸缘189的构成环形的外部高压腔186边界的环面)沿z方向的投影，大于控制套筒171的构成上部高压腔176边界的端面沿z方向的投影就足够了。这通过在活塞衬套172内在环形的外部高压腔186区域内所设的台阶达到，基于此台阶，所以控制套筒上凸缘188的直径，明显大于控制套筒中凸缘189的直径。 

在控制套筒171相应地向上运动时从控制腔196排挤出的液压液体，通过控制套筒171的纵向孔202和下部低压腔148流回储罐115。与此同时，液压液体从压力介质供给装置113补充流入环形的外部高压腔186。通过控制套筒171向上移动，打开在下部第三控制棱与下部第四控制棱之间的开口，下部低压腔148通过此开口，经由外部控制通孔200，与环槽140连接。因此，通过轴向孔141实现第二工作腔120与回流接头145之间的压力平衡，从而在第二工作腔120内存在回流压力。基于在第一工作腔119内存在的压力介质供给装置113的工作压力，所以活塞109向上移动。在活塞109相应地向上运动时从第二工作腔120排挤出的液压液体，通过轴向孔141，环槽14，下部低压腔148以及径向孔194流回储罐115。与此同时，液压液体从压力介质供给装置113补充流入第一工作腔119。 

图5中同样表示了两个止挡，它们限制控制套筒171相对于活塞衬套172沿两个方向的运动，确切地说，沿每一个方向限制为活塞109最大总工作行程的约2％至3％，当工作行程的数据设计为40mm时，这相当于控制套筒171相对于活塞109的运动可能性分别为，从相应于附图中表示的滑阀零位起2mm至3mm。止挡涉及固定在活塞衬套孔下段中的两个环，控制套筒171的中凸缘189可以停靠在止挡上。针对图4的说明以对应的方式适用于这些止挡的功能。专业人员同样可以看到，止挡另一种适用于保护设在中凸缘189上的第三控制棱的设计或配置。 

Claims (11)

1.一种CNC冲压机，包括机架、装在机架上的工件安装座、分成两部分的包括上模(1；101)和下模(2；102)的冲模、作用在上模上的驱动装置(6；106)以及作用在驱动装置上的数控装置(3；103)，其中，上模借助驱动装置可按储存在数控装置内的冲压程序沿着按z方向(4；104)延伸的工作轴线(5；105)上下运动，其特征为：所述驱动装置(6；106)设计为液电式驱动器的形式，为此驱动装置包括一个受数控装置(3；103)控制的具有沿z方向(4；104)延伸的电机轴线(11；111)的电动式直线-直接驱动器(7；107)，以及包括一个处于电动式直线-直接驱动器的转子(12；112)与上模(1；101)之间、与压力介质供给装置(13；113)连接的、具有缸体(8；108)和活塞(9；109)的液压机械式放大级(10；110)，其中，电动式直线-直接驱动器(7；107)的转子(12；112)直接作用在一个可以在导孔内沿z方向移动地导引的滑阀(23；123)上，所述滑阀有两个第一控制棱(38a、38b；138a、138b)，为了构成液压顺序控制，所述第一控制棱与设计在导孔上对应的第二控制棱(39a、39b；139a、139b)配合作用，其中，所述电动式直线-直接驱动器(7；107)具有与所述液压机械式放大级(10；110)的缸体(8；108)紧密连接的外壳(49；149)，该外壳的内腔与液压机械式放大级的含有液压液体的腔(42)连接，或者所述电动式直线-直接驱动器(7；107)的转子(12；112)安装在与所述液压机械式放大级(10；110)的缸体(8；108)紧密连接的、穿过电动式直线-直接驱动器定子(52；152)的套筒(B)内，该套筒的内腔与所述液压机械式放大级的含有液压液体的低压腔(46；146)连接，其中，所述电动式直线-直接驱动器(7；107)的转子(12；112)通过贯穿缸体(8；108)端壁(44；144)的耦合杆(50；150)与滑阀(23；123)固定连接，其中，所述耦合杆(50；150)穿过液压机械式放大级(10；110)的缸体(8；108)的一个基本上施加回流压力的低压腔(46；146)，并且其中，所述滑阀(23；123)具有与上部低压腔(46；146)连接的纵向孔(47；147)。

2.按照权利要求1所述的冲压机，其特征为，所述电动式直线-直接驱动器(7；107)的定子(52；152)与所述液压机械式放大级(10；110)的缸体(8；108)的端壁(44；144)固定连接。

3.按照权利要求1所述的冲压机，其特征为，布设在缸体(8；108)的端壁(44；144)内的所述耦合杆(50；150)穿过它从缸体伸出的孔(51)，将其尺寸确定为，使液压液体可以在被耦合杆(50；150)穿过的低压腔(46；146)与所述外壳(49；149)的内部之间交换。

4.按照权利要求1所述的冲压机，其特征为，所述液压机械式放大级(10)的回流接头(45)布设在所述缸体(8)的端壁(44)的区域内，其中，所述液压机械式放大级的滑阀(23)被其回流流过。

5.按照权利要求1至4之一所述的冲压机，其特征为，所述液压机械式放大级(10)设计为单级的，为此所述第二控制棱(39a、39b)固定地布设在活塞上。

6.按照权利要求5所述的冲压机，其特征为，所述滑阀(23)在一个分成两部分的、包括一个固定在缸体上的第一段(25)和一个固定在活塞上的第二段(27)的导孔内导引移动。

7.按照权利要求6所述的冲压机，其特征为，所述导孔的第一段(25)设计在装入缸体(8)内的导套(29)中。

8.按照权利要求1至4之一所述的冲压机，其特征为，通过将所述滑阀(123)作为预控制滑阀以及将第二控制棱(139a、139b)设计在一个可在活塞(109)中沿工作轴线(105)移动地导引的控制套筒(171)上，而将所述液压机械式放大级(110)设计为双级的，所述控制套筒本身有两个第三控制棱(198a、198b)，为了构成液压顺序控制，这两个第三控制棱与活塞(109)的两个对应的第四控制棱(199a、199b)配合作用。

9.按照权利要求8所述的冲压机，其特征为，所述滑阀(123)在一个分成两部分的、包括一个固定在缸体上的第一段(125)和一个固定在活塞上的第二段(127)的导孔内导引移动。

10.按照权利要求9所述的冲压机，其特征为，所述导孔的第一段(125)设计在一个装入缸体(108)内的导套(129)中。

11.按照权利要求8所述的冲压机，其特征为，设有止挡，这些止挡限制所述控制套筒(171)沿两个方向相对于活塞(109)的运动。