CN109822297A

CN109822297A - 一种冰箱门框把手的生产工艺及生产设备

Info

Publication number: CN109822297A
Application number: CN201811563926.6A
Authority: CN
Inventors: 胡涛; 陈荣; 孙文辉
Original assignee: Taizhou Star Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Taizhou Star Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了一种冰箱门框把手的生产工艺及生产设备，包括冰箱门框把手毛坯的制备、冰箱门框把手毛坯表面精加工和冰箱门框把手毛坯表面养护三个步骤，该生产设备包括底板，底板上设有倒U字型支架、砂轮驱动步进电机、连接轴驱动步进电机、连接轴、砂轮和控制器。该生产工艺步骤操作简便，采用该工艺生产的冰箱门框把手的外观效果更佳精细，提高了把手生产时的一次良品率，且降低了产品的报废率；该生产设备结构简单，便于该工艺的工业化应用实施。

Description

一种冰箱门框把手的生产工艺及生产设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种冰箱门框把手的生产工艺及生产设备。

背景技术

铝合金是工业生产中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金结构件的需求日益增多。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

随着人们生活水平的提高，人们对存储空间较大的大型单开门冰箱或双开门冰箱的使用率越来越高，这就需要在大型冰箱的门框上设置有把手。但是，现有铝合金把手生产工艺生产的铝合金把手存在表面平整度不均和色泽度不佳，不能满足人们对大型冰箱整体美观度的审美要求，因此，需要提出一种冰箱门框铝合金把手的生产方法。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种冰箱门框把手的生产工艺，该生产工艺步骤操作简便，采用该工艺生产的冰箱门框把手的外观效果更佳精细，提高了把手生产时的一次良品率，且降低了产品的报废率；同时提出一种便于该工艺实施的生产设备，该设备结构简单，便于工业化应用实施。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种冰箱门框把手的生产工艺，包括如下步骤：

S1：冰箱门框把手毛坯的制备，按照把手的产品尺寸要求，采用挤出成型工艺制得把手粗坯，将把手粗坯依次经锯切、冲压和数控机床开槽加工，得冰箱门框把手毛坯；

S2：冰箱门框把手毛坯表面精加工，将步骤S1制得的冰箱门框把手毛坯表面依次进行一次倒角处理、拉丝处理、打磨处理和二次倒角处理，得冰箱门框把手初产品，其中拉丝处理用的砂轮与砂轮驱动步进电机连接，所述砂轮驱动步进电机与控制器连接，在所述砂轮的周表面设有若干型号不同的砂带或若干型号不同的区域；

S3：冰箱门框把手毛坯表面养护，将步骤S2制得的冰箱门框把手初产品表面依次进行喷砂处理、一次氧化处理、抛光处理和二次氧化处理，得冰箱门把手成品。

该工艺步骤操作简便，便于工业化应用实施，在喷砂处理工序前加入了拉丝处理工序，有效地消除了把手型材表面喷砂处理遮盖不了的划伤、碰伤、砂眼等外观瑕疵，从而提高了把手生产加工的一次良品率，同时也降低了产品的报废率。

为了适应冰箱门框铝合金把手的材质特性，更好的消除把手外表面的瑕疵，同时保证冰箱门框铝合金把手的生产高效性，优选的技术方案为，所述步骤S2中砂轮周表面的若干型号不同的砂带或区域平行排布或交错排布，砂带或区域的型号为200～300目；砂轮的转速为2400～3000r/min；所述步骤S2打磨处理中所用砂纸的型号为400～600目。

进一步优选的技术方案为，所述步骤S3喷砂处理以钢砂作为喷料，所述钢砂的型号为100～150目，所述喷砂处理的压力为3～3.5kg/cm²。钢砂的硬度较高，钢砂用于铝合金把手的喷砂处理中磨损率较低，从而降低了喷料的使用量，即降低了加工成本；钢砂的型号为100～150目，喷砂处理的压力为3～3.5kg/cm²，一方面使处理后的铝合金把手表面质地均匀，另一方面保证了喷砂加工效率。

进一步优选的技术方案为，所述步骤S3一次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为13～14V，氧化时间为40～50min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180～220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20～24℃。一次氧化是将铝合金把手全部浸没在阳极氧化槽内，在把手表面形成一定厚度的致密氧化铝膜，适当提升阳极电压，并延长反应时间，使铝合金把手表面形成的氧化膜更佳致密和均匀。

进一步优选的技术方案为，所述步骤S3二次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为10～11V，氧化时间为10～15min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180～220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20～24℃。二次氧化是将抛光处理后的铝合金把手部分浸没在阳极氧化槽内，在把手抛光部分形成一定厚度的氧化铝膜，适当降低阳极电压，并缩短反应时间，使补充形成的氧化铝膜厚度适中，色泽饱满。

两次氧化处理：一方面解决了铝合金把手表面硬度、耐磨损性能差等方面的缺陷，延长把手的使用寿命，另一方面使铝合金把手抛光处理部分形成亚光色泽效果，提升美观度。

进一步优选的技术方案为，所述步骤S3的抛光处理包括粗抛光和精抛光两个步骤，其中粗抛光采用聚晶金刚石刀具、精抛光采用单晶钻石刀具。粗抛光采用硬度适中的聚晶金刚石刀具对铝合金把手进行初步抛光，精抛光采用硬度较大的单晶钻石刀具对初步抛光后的把手进行增亮处理，保证了产品的抛光效果，也为后续二次氧化奠定了基础。

进一步优选的技术方案为，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为60～80mm，其转速为5000～6000r/min。传统刀盘直径为40mm、主轴转速为10000r/min，由于刀盘直径较小、主轴转速大，使刀盘和主轴转速工作频率负荷较大，缩短了主轴机床和刀盘的使用寿命；本发明通过增大刀盘的直径、降低主轴的转速，保证了铝合金把手的产品质量，同时降低了主轴和刀盘的工作负荷，延长了刀盘和主轴机床的使用寿命。

为了便于该生产工艺的工业化实施，现提出一种冰箱门框把手的生产设备，包括底板，底板上设有倒U字型支架、砂轮驱动步进电机、连接轴驱动步进电机、连接轴、砂轮和控制器，所述连接轴驱动步进电机固定设置于倒U字型支架的顶板上，在倒U字型支架的一个侧板上设有圆孔，圆孔内设有钢珠架，钢珠架内安装有若干钢珠，钢珠的一侧裸露在圆孔内部，所述连接轴一端为光滑结构另一端均匀设有若干平行排列的环形齿牙，连接轴光滑结构的一端贯穿倒U字型支架侧板上的圆孔并延伸至倒U字型支架外部，连接轴光滑结构一端的外壁与圆孔内的钢珠滚动摩擦，连接轴延伸至倒U字型支架外部的光滑结构一端与砂轮驱动步进电机连接，砂轮驱动步进电机的输出轴与砂轮中心轴固定连接，连接轴驱动步进电机的输出轴上设有与连接轴上环形齿牙相匹配的齿轮，连接轴驱动步进电机通过齿轮与连接轴上的环形齿牙啮合连接，所述砂轮驱动步进电机和连接轴驱动步进电机均与控制器连接。

为了使工件放置的更佳便捷，进一步优选的技术方案为，所述倒U字型支架两侧板的同一侧与底板铰接，倒U字型支架两侧板的另一侧与底板通过锁扣件或销轴固定连接。

本发明的优点和有益效果在于：

1、该工艺步骤操作简便，便于工业化应用实施，在喷砂处理工序前加入了拉丝处理工序，有效地消除了把手型材表面喷砂处理遮盖不了的划伤、碰伤、砂眼等外观瑕疵，从而提高了把手生产加工的一次良品率，同时也降低了产品的报废率。

2、步骤S2中砂轮周表面的若干型号不同的砂带或区域平行排布或交错排布，砂带或区域的型号为200～300目；砂轮的转速为2400～3000r/min；步骤S2打磨处理中所用砂纸的型号为400～600目。一方面适应冰箱门框铝合金把手的材质特性，更好的消除把手外表面的瑕疵，另一方面保证了冰箱门框铝合金把手的生产高效性。

3、钢砂的硬度较高，钢砂用于铝合金把手的喷砂处理中磨损率较低，从而降低了喷料的使用量，即降低了加工成本；钢砂的型号为100～150目，喷砂处理的压力为3～3.5kg/cm²，一方面使处理后的铝合金把手表面质地均匀，另一方面保证了喷砂加工效率。

4、两次氧化处理：一方面解决了铝合金把手表面硬度、耐磨损性能差等方面的缺陷，延长把手的使用寿命，另一方面使铝合金把手抛光处理部分形成亚光色泽效果，提升美观度。

5、粗抛光采用硬度适中的聚晶金刚石刀具对铝合金把手进行初步抛光，精抛光采用硬度较大的单晶钻石刀具对初步抛光后的把手进行增亮处理，保证了产品的抛光效果，也为后续二次氧化奠定了基础。

6、传统刀盘直径为40mm、主轴转速为10000r/min，由于刀盘直径较小、主轴转速大，使刀盘和主轴转速工作频率负荷较大，缩短了主轴机床和刀盘的使用寿命；本发明通过增大刀盘的直径、降低主轴的转速，保证了铝合金把手的产品质量，同时降低了主轴和刀盘的工作负荷，延长了刀盘和主轴机床的使用寿命。

7、该冰箱门框把手的生产设备结构简单，便于该生产工艺的工业化实施。

附图说明

图1是本发明一种冰箱门框把手的生产设备的结构示意图；

图2是本发明一种冰箱门框把手的生产工艺的流程图。

图中：

1、底板；2、倒U字型支架；3、砂轮驱动步进电机；4、连接轴驱动步进电机；5、连接轴；6、砂轮；7、圆孔；8、钢珠架；9、钢珠；10、环形齿牙；11、齿轮；12、销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种冰箱门框把手的生产设备，包括底板1，底板1上设有倒U字型支架2、砂轮驱动步进电机3、连接轴驱动步进电机4、连接轴5、砂轮6和控制器，所述连接轴驱动步进电机4固定设置于倒U字型支架2的顶板上，在倒U字型支架2的一个侧板上设有圆孔7，圆孔7内设有钢珠架8，钢珠架8内安装有若干钢珠9，钢珠9的一侧裸露在圆孔7内部，所述连接轴5一端为光滑结构另一端均匀设有若干平行排列的环形齿牙10，连接轴5光滑结构的一端贯穿倒U字型支架2的侧板上的圆孔7并延伸至倒U字型支架2外部，连接轴5光滑结构一端的外壁与圆孔7内的钢珠8滚动摩擦，连接轴延伸至倒U字型支架2外部的光滑结构一端与砂轮驱动步进电机3连接，砂轮驱动步进电机3的输出轴与砂轮6的中心轴固定连接，连接轴驱动步进电机4的输出轴上设有与连接轴5上环形齿牙10相匹配的齿轮11，连接轴驱动步进电机4通过齿轮11与连接轴5上的环形齿牙10啮合连接，所述砂轮驱动步进电机3和连接轴驱动步进电机4均与控制器连接。所述倒U字型支架2两侧板的同一侧与底板1铰接，倒U字型支架2两侧板的另一侧和底板2上对应设有销孔，倒U字型支架2两侧板的另一侧和底板1通过销轴固定连接。

该设备用于拉丝处理的工作原理：

通过控制器设定好砂轮驱动步进电机3和连接轴驱动步进电机4的转速、转向的交替往复时间和加工时间，将待加工的工件夹持于砂轮6与底板1间，将倒U字型支架2两侧板的活动一侧和底板1通过销轴固定连接，启动工作开关对把手工件进行拉丝处理。

实施例1

如图2所示，采用本发明工艺制备冰箱门铝合金把手，铝合金型号为6063。

S2：冰箱门框把手毛坯表面精加工，将步骤S1制得的冰箱门框把手毛坯表面依次进行一次倒角处理、拉丝处理、打磨处理和二次倒角处理，得冰箱门框把手初产品，其中拉丝处理用的砂轮与砂轮驱动步进电机连接，所述砂轮驱动步进电机与控制器连接，在所述砂轮的周表面设有若干型号不同的砂带，通过控制器设定好砂轮驱动步进电机和连接轴驱动步进电机的转速和转向的交替往复时间；

其中，所述步骤S2拉丝处理中砂轮周表面平行设有型号为200目、250目和300目的环状砂带，砂轮的转速为3000r/min；所述步骤S2打磨处理中所用砂纸的型号为600目；所述步骤S3喷砂处理以钢砂作为喷料，所述钢砂的型号为100目，所述喷砂处理的压力为3kg/cm²；所述步骤S3一次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为13V，氧化时间为50min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180g/L的硫酸溶液，氧化温度为24℃；所述步骤S3二次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为10V，氧化时间为15min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180g/L的硫酸溶液，氧化温度为24℃；所述步骤S3的抛光处理包括粗抛光和精抛光两个步骤，其中粗抛光采用聚晶金刚石刀具、精抛光采用单晶钻石刀具，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为80mm，其转速为5000r/min。制备100个该铝合金把手。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，所述步骤S2拉丝处理中砂轮周表面交错设有首尾相接的型号为200目、250目和300目的圆弧状区域，砂轮的转速为2400r/min；所述步骤S2打磨处理中所用砂纸的型号为400目；所述步骤S3喷砂处理以钢砂作为喷料，所述钢砂的型号为150目，所述喷砂处理的压力为3.5kg/cm²；所述步骤S3一次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为14V，氧化时间为40min，阳极氧化槽内的溶液浓度为220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20℃；所述步骤S3二次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为11V，氧化时间为10min，阳极氧化槽内的溶液浓度为220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20℃；所述步骤S3的抛光处理包括粗抛光和精抛光两个步骤，其中粗抛光采用聚晶金刚石刀具、精抛光采用单晶钻石刀具，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为60mm，其转速为6000r/min。制备100个该铝合金把手。

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于，步骤S2中不包含拉丝处理，制备100个该铝合金把手。

对比例2

对比例2与实施例2的区别在于，步骤S2中不包含拉丝处理，制备100个该铝合金把手。

对比例3

对比例3与实施例2的区别在于，所述步骤S3的抛光处理为一步，其中抛光处理采用聚晶金刚石刀具，且其抛光时间与实施例2粗抛光和精抛光时间总和相等。制备100个该铝合金把手。

对比例4

对比例4与实施例2的区别在于，所述步骤S3的抛光处理为一步，其中抛光处理采用单晶钻石刀具，且其抛光时间与实施例2粗抛光和精抛光时间总和相等。制备100个该铝合金把手。

对比例5

对比例5与实施例2的区别在于，所述步骤S3的抛光处理为一步，其中抛光处理采用聚晶金刚石刀具，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为40mm，其转速为10000r/min，且其抛光时间与实施例2粗抛光和精抛光时间总和相等。制备100个该铝合金把手。

对比例6

对比例6与实施例2的区别在于，所述步骤S3的抛光处理为一步，其中抛光处理采用单晶钻石刀具，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为40mm，其转速为10000r/min，且其抛光时间与实施例2粗抛光和精抛光时间总和相等。制备100个该铝合金把手。

实施例1～2和对比例1～6实验数据

实验结果表明：实施例1～2采用本发明工艺制备的冰箱门框铝合金把手的外表面无肉眼可见的瑕疵，光泽度优，纹理清晰度优，一次良品率达95％以上，产品报废率为2％以下；对比例1～2生产的冰箱门框铝合金把手没有采用拉丝工艺，生产的冰箱门框铝合金把手的外表面具有肉眼可见的瑕疵，光泽度、纹理清晰度均较实施例1～2差，一次产品良率约75％左右，产品报废率达7％以上；对比例3～6生产的冰箱门框铝合金把手的外表面无肉眼可见的瑕疵，其中对比例5～6通过提高刀盘的转速至10000r/min，使铝合金把手的一次良品率和报废率较对比例3～4有所提高，但仍然达不到实施例1～2的产品效果，说明本发明工艺中的拉丝处理有效消除了铝合金把手表面的可见瑕疵，降低了后续抛光工序的难度，提高了铝合金把手生产的一次良品率、降低了产品的报废率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中砂轮周表面的若干型号不同的砂带或区域平行排布或交错排布，砂带或区域的型号为200～300目；砂轮的转速为2400～3000r/min；所述步骤S2打磨处理中所用砂纸的型号为400～600目。

3.根据权利要求2所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3喷砂处理以钢砂作为喷料，所述钢砂的型号为100～150目，所述喷砂处理的压力为3～3.5kg/cm²。

4.根据权利要求3所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3一次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为13～14V，氧化时间为40～50min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180～220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20～24℃。

5.根据权利要求4所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3二次氧化处理是将冰箱门框把手投放入阳极氧化槽中，阳极电压为10～11V，氧化时间为10～15min，阳极氧化槽内的溶液浓度为180～220g/L的硫酸溶液，氧化温度为20～24℃。

6.根据权利要求5所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3的抛光处理包括粗抛光和精抛光两个步骤，其中粗抛光采用聚晶金刚石刀具、精抛光采用单晶钻石刀具。

7.根据权利要求6所述的一种冰箱门框把手的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3的抛光处理中使用的刀盘直径为60～80mm，其转速为5000～6000r/min。

8.一种冰箱门框把手的生产设备，其特征在于，包括底板，底板上设有倒U字型支架、砂轮驱动步进电机、连接轴驱动步进电机、连接轴、砂轮和控制器，所述连接轴驱动步进电机固定设置于倒U字型支架的顶板上，在倒U字型支架的一个侧板上设有圆孔，圆孔内设有钢珠架，钢珠架内安装有若干钢珠，钢珠的一侧裸露在圆孔内部，所述连接轴一端为光滑结构另一端均匀设有若干平行排列的环形齿牙，连接轴光滑结构的一端贯穿倒U字型支架侧板上的圆孔并延伸至倒U字型支架外部，连接轴光滑结构一端的外壁与圆孔内的钢珠滚动摩擦，连接轴延伸至倒U字型支架外部的光滑结构一端与砂轮驱动步进电机连接，砂轮驱动步进电机的输出轴与砂轮中心轴固定连接，连接轴驱动步进电机的输出轴上设有与连接轴上环形齿牙相匹配的齿轮，连接轴驱动步进电机通过齿轮与连接轴上的环形齿牙啮合连接，所述砂轮驱动步进电机和连接轴驱动步进电机均与控制器连接。

9.根据权利要求8所述的一种冰箱门框把手的生产设备，其特征在于，所述倒U字型支架两侧板的同一侧与底板铰接，倒U字型支架两侧板的另一侧与底板通过锁扣件或销轴固定连接。