CN110369601B - 加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集切痕、切外形于一体的破裂膜片工装及其使用方法。现有的破裂膜片加工一般将冲压刻痕分为两道工序，膜片的加工时间长，在流转的过程中容易对表面进行损伤，导致废品率的提高。本发明将两道工序集合在一个工装中，提高了加工效率，工装结构简单有效。发明主要包括：上壳体，下底板，本体，连接环，顶料器，支撑环，刀具支撑弹簧，压料器弹簧，压料器，刀具，垫块等。

Description

加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械加工制造领域，具体地，涉及一种加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装及其使用方法。

背景技术

根据《发动机制造技术》，破裂型膜片主要用于电爆阀中，它是一块圆形软铝片，其上有若干条刻痕，安装于阀门壳体中并将通道隔断，当其两侧承受的压力差达到预定值时，迅速破裂，使推进剂通畅流过，为防止破裂前推进剂泄露，故要求膜片有良好的密封性。在泵前阀、电爆阀以及火药启动器中均采用这种刻痕铝膜片。

破裂膜片的工艺分析以及工艺过程

膜片是在退火状态的铝板上冲切出圆形薄片，然后用机械方法在其表面上冲刻出刻痕，其技术难点在于不仅要求刻痕的破裂压力符合要求，而且破裂的瓣片要符合规定。因此，每批膜片生产时，只有在试件上经过反复刻痕和爆破试验后，才能确定其刻痕深度和冲头刀刃宽度等工艺参数。

刻痕铝膜片制造的工艺过程如下：

下料——冲切膜片——刻痕——爆破试验——检验。

现有的破裂膜片加工一般将冲压刻痕分为两道工序，膜片加工时间长，而且在流转的过程中容易对表面进行损伤，导致废品率的提高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装及使用方法。

根据本发明提供的一种加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，包括压料装置、支撑装置以及顶料器，其中：

压料装置包括上壳体、刀具、压料器以及连接环，所述上壳体与刀具紧固连接；连接环与上壳体之间通过刀具支撑弹簧保持相对运动；压料器与上壳体之间通过压料器弹簧保持相对运动；

所述压料装置装入支撑装置中，工件放置在支撑装置上，压料器用于压制工件；刀具通过下压、旋转对压制的工件进行加工；

所述顶料器设置在支撑装置下方并穿过支撑装置的下底板，顶料器能够向上顶出工件。

优选地，所述上壳体包括上壳体圆盘和中心凸起圆柱，所述上壳体圆盘连接刀具，所述中心凸起圆柱内设置有台阶通孔，压料器弹簧设置在台阶通孔内。

优选地，所述刀具包括刀具圆盘和设置在刀具圆盘上的环形刀具，所述刀具圆盘与所述上壳体紧固连接，所述环形刀具穿过所述连接环的中心。

优选地，所述支撑装置包括下底板、本体、支撑环以及垫块，其中：

下底板和本体紧固连接，并形成内腔；

支撑环设置在所述内腔内，支撑环中部设置有台阶孔，垫块放置在所述台阶孔内。

优选地，所述台阶孔包括两段，下段为圆孔，用于垫块的定位，上段为方孔，用于放置膜片坯料。

优选地，所述下底板的中部设置有通孔，所述顶料器自下而上穿过所述通孔，抵住所述垫块的底部。

优选地，所述环形刀具包括内圈环形刀具和外圈环形刀具，所述外圈环形刀具的高度高于所述内圈环形刀具的高度。

优选地，所述支撑环的下面的外圆边上设有倒角。

优选地，所述垫块的数量为一个或者多个。

本发明还提供一种基于加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的使用方法，包括如下步骤：

清理支撑装置，将工件放置在支撑装置上，

将上壳体、刀具、连接环组成的压料装置缓慢放入支撑装置的内腔，使压料器压在工件上，将工装放置在压机工作台面上，启动压机，完成工件的压制；

将工装压料装置从支撑装置中取出，使用顶料器将支撑装置的垫片和工件顶出，并清理工件余料以及工装支撑装置的内腔；

压制后的工件进行修毛刺、爆破试验后，根据试验数据调整垫片的规格或者伺服压机的压深。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构巧妙，设计合理且操作方便；

2、本发明将冲压刻痕这两道工序合并至一个工装中，提高了加工效率，缩短了加工时间，减小二次装夹所带来的加工误差，有效避免破裂膜片的损伤。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的结构示意图；

图2为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的膜片毛坯以及膜片零件图；

图3为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的上壳体零件图；

图4为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的刀具零件图；

图5为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的下底板零件图；

图6为加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的支撑环零件图。

图中示出：

上壳体1

下底板2

本体3

连接环4

顶料器5

支撑环6

刀具支撑弹簧7

压料器弹簧8

压料器9

刀具10

垫块11

第一销子12

第二销子13

第一螺栓14

第二螺栓15

第一螺钉16

第二螺钉17

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种实施例，包括：上壳体1，下底板2，本体3，连接环4，顶料器5，支撑环6，刀具10支撑弹簧7，压料器9弹簧8，压料器9，刀具10，垫块11，第一销子12，第二销子13，第一螺栓14，第二螺栓15，第一螺钉16，第二螺钉17。

各个零件的装配关系如下所示：

上壳体1与刀具10通过第一螺钉16，第一销子12固定连接，连接环4与上壳体1之间通过刀具10支撑弹簧7保持相对运动，并通过第一螺栓14限位。压料器9与上壳体1之间通过压料器9弹簧8保持相对运动，并通过第一螺栓14限位。以上装配好后为一个整体，简称上半部分，在膜片加工前后可从本体3腔中拿出。

下底板2与本体3通过第二螺钉17，第二销子13固定连接。支撑环6放置在本体3的腔中，支撑环6中心处放置垫块11，垫块11上放置破裂膜片。当加工膜片时，上半部分放置在本体3的内腔内，连接环4压在支撑环6上面，组成一个完整的加工工装。

具体的，上壳体1为回转体零件，特征是在圆盘的中心凸起圆柱，圆柱用于承受液压机的压头的压力。截面呈T字型。上壳体1中心处有台阶通孔，台阶孔分三段，中间段直径最小。第一段与第二段用于安装第一螺栓14，第三段用于安放弹簧；上壳体1的圆盘部分有若干台阶孔与销子孔，孔的圆心在一个圆上，其中台阶孔均为两段，分两种，分别安装第二螺栓15与第一螺钉16，销子孔用安装第二销子13。

刀具10为回转体零件，特征在于圆盘上凸出两圈环形刀具10，圆盘的直径小于上壳体1的圆盘直径。内环形刀具10用于压痕，其尺寸与破裂膜片的刻痕一致。外环形刀具10用于膜片外形的加工，其尺寸与膜片外形尺寸一致。外圈环形刀具10在零件轴向方向高于内圈环形刀具10。在刀具10的圆盘部分有若干通孔以及螺纹孔，销子孔，用于安装第一螺钉16，第二销子13。其中通孔尺寸大于螺纹孔与销子孔，其作用于安装刀具10支撑弹簧7。

连接环4为圆环状零件，连接环4直径与刀具10圆盘处外径一致。环面上有若干螺纹孔，用于连接第二螺栓15。中心圆孔用于避让刀具10。在下端的外圆边上有倒角，方便放置。

支撑环6为圆环状零件，中心有台阶孔，台阶孔为两段，下段为圆孔，用于垫块11的定位。上段为方孔，用于放置膜片坯料(膜片坯料的形状为方形)。在下面的外圆边上有倒角，方便入本体3内腔。

本体3为圆筒类零件，中间有圆柱形腔体。空腔的直径与刀具10的圆盘处外径呈间隙配合。下端面中心有圆孔，用于避让顶料器5，中间的腔体用于放置支撑环6以及工装上半部分。本体3下端面上还有若干螺纹孔以及销子孔，用于安装第一螺钉16，第一销子12，与下底板2连接。

下底板2为圆形盘类零件，圆盘的外径大于本体3的外径，中心有圆孔通孔，用于放置顶料器5。盘面上还有若干螺纹孔与销子孔，用于安装第一螺钉16，第一销子12。

压料器9为圆柱状零件，圆柱外径小于膜片压痕直径，压料器9顶部端面上有螺纹盲孔，用第一螺栓14与上壳体1连接，下端面边缘处有斜面，其作用是与压料器9弹簧8相配合，压紧膜片，防止加工时位置偏移。

顶料器5为回转体零件，特征是圆盘中间有凸起的圆柱，圆柱直径尺寸小于下底板2中心处通孔尺寸，圆柱上端面有倒角。其作用是顶出压制好的膜片和垫块11。

垫块11为圆盘类零件，其作用是支撑膜片，调整压痕的深度。垫块11的使用与压机的类型相关，如果压机为伺服压机，位置精度达到0.01mm，则垫块11只需要一块，在适合的位置即可。如果压机为普通的液压机，则需要准备不同厚度(高度差为0.01mm)的垫块11多块，以便调整压痕深度。

本发明还提供了一种基于该工装的使用方法，具体的：首先清理本体3的内腔表面，保证没有多余物，将支撑环6放入本体3，将垫块11放置在支撑环6的圆孔处；再将膜片的毛坯放置在支撑环6的方孔内，将上壳体1、刀具10、连接环4等零件组成的上半部分缓慢放入内腔，使压料器9压在膜片上。将工装放置在压机工作台面上，启动压机，完成膜片的压制。

然后将工装上半部分从本体3中取出，使用顶料器5将垫片和膜片顶出，并清理膜片余料以及工装内腔。

压制后的膜片进行修毛刺、爆破试验后，根据试验数据调整垫片的规格或者伺服压机的压深，使得膜片的压痕深度满足要求。

本发明将冲压刻痕这两道工序合并至一个工装中，提高了加工效率，缩短了加工时间，减小二次装夹所带来的加工误差，有效避免破裂膜片的损伤。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，包括压料装置、支撑装置以及顶料器，其中：

压料装置包括上壳体、刀具、压料器以及连接环，所述上壳体与刀具紧固连接；连接环与上壳体之间通过刀具支撑弹簧保持相对运动；压料器与上壳体之间通过压料器弹簧保持相对运动；

所述压料装置装入支撑装置中，工件放置在支撑装置上，压料器用于压制工件；刀具通过下压、旋转对压制的工件进行加工；

所述顶料器设置在支撑装置下方并穿过支撑装置的下底板，顶料器能够向上顶出工件；

所述刀具包括刀具圆盘和设置在刀具圆盘上的环形刀具，所述刀具圆盘与所述上壳体紧固连接，所述环形刀具穿过所述连接环的中心；

所述环形刀具包括内圈环形刀具和外圈环形刀具，所述外圈环形刀具的高度高于所述内圈环形刀具的高度。

2.根据权利要求1所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述上壳体包括上壳体圆盘和中心凸起圆柱，所述上壳体圆盘连接刀具，所述中心凸起圆柱内设置有台阶通孔，压料器弹簧设置在台阶通孔内。

3.根据权利要求1所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述支撑装置包括下底板、本体、支撑环以及垫块，其中：

下底板和本体紧固连接，并形成内腔；

支撑环设置在所述内腔内，支撑环中部设置有台阶孔，垫块放置在所述台阶孔内。

4.根据权利要求3所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述台阶孔包括两段，下段为圆孔，用于垫块的定位，上段为方孔，用于放置膜片坯料。

5.根据权利要求3所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述下底板的中部设置有通孔，所述顶料器自下而上穿过所述通孔，抵住所述垫块的底部。

6.根据权利要求3所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述支撑环的下面的外圆边上设有倒角。

7.根据权利要求3所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装，其特征在于，所述垫块的数量为一个或者多个。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的加工切痕、外形于一体的破裂膜片工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

清理支撑装置，将工件放置在支撑装置上，

将上壳体、刀具、连接环组成的压料装置缓慢放入支撑装置的内腔，使压料器压在工件上，将工装放置在压机工作台面上，启动压机，完成工件的压制；

将工装压料装置从支撑装置中取出，使用顶料器将支撑装置的垫片和工件顶出，并清理工件余料以及工装支撑装置的内腔；

压制后的工件进行修毛刺、爆破试验后，根据试验数据调整垫片的规格或者伺服压机的压深。

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