CN110405284A - 一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法和系统，其方法包括下列步骤：提供低压水路、低压水脉冲阀装置以及高压水路、高压水转换装置；接通高压水路，将高压水送入到高压水转换装置，同时接通低压水路并开启低压水脉冲阀装置，将低压水送往低压水脉冲阀装置产生脉冲低压水，将脉冲低压水通过高压水转换装置引入高压水柱中，最终形成高压脉冲水柱；将零件去毛刺部位放置到高压脉冲水柱上进行击打去毛刺；其系统包括在低压水路安装低压脉冲阀装置，在高压水路中安装高压水转换装置，在高压水中引入脉冲低压水，在不改变高压泵流量前提下增大了流量，可有效去除存在于零件小孔径或大孔中有多个小沉孔中的毛刺，缩短工位节拍，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工零件去毛刺方法和系统，具体涉及一种用于汽车变速器壳体等零件的去毛刺方法和系统。
背景技术
在对汽车变速器壳体零件加工过程中，零件避免不了会留有毛刺，这些毛刺会在变速器的工作运行中产生很大的破坏性，严重的会造成变速箱损坏，因此零件的毛刺去除显得尤为关键。
在汽车变速器壳体零件上存在一些难以去除毛刺的孔系，第一种是直径小于8mm的孔径，第二种是大孔中有多个小沉孔的情况。常用的高压水去毛刺方式是利用插管探入到需要去毛刺的孔中去除毛刺。但对于直径小于8mm以下的孔，利用传统的高压插管去毛刺系统难以去除毛刺，其难点在于孔径较小，不易探入，毛刺难以去除；对于大孔中有多个小沉孔的情况，若采用一根插管，则需要多次移动，浪费节拍，若采用多根插管同时进行毛刺去除，则在去毛刺的过程中需要较大的流量，流量的变化与高压泵的选取息息相关，想要提高流量，就要选大流量的高压泵，而流量与高压泵的压力等级有关，随着压力等级的提升，所需高压泵的功率就越大。过大的功率不仅会对整个设备运行造成一定的负担，而且会增加能耗，不够经济，且不符合节能减排要求，因此传统高压水去毛刺还受到流量的制约。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种大流量、脉冲式高压水去毛刺方法和系统，用于去除汽车变速器壳体等零件在机加工中存在于小孔径或大孔中有多个小沉孔中的毛刺。
本发明通过下述技术方案来实现：
一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法，包括以下步骤：
步骤一，提供低压水路、低压水脉冲阀装置以及高压水路、高压水转换装置；
步骤二，接通高压水路，将压力为350-450bar、流量为2.5-2.9t/h的高压水从高压泵通过高压管路送入到高压水转换装置，同时接通低压水路并开启低压水脉冲阀装置，将压力为8-12bar，流量为3.6-4.4t/h的低压水送往低压水脉冲阀装置，产生脉冲低压水，该脉冲低压水通过高压水转换装置被引入高压水柱中，最终形成压力为250-300bar、流量为6.1-7.3t/h的高压水用于击打去毛刺的高压脉冲水柱；
步骤三，将零件去毛刺部位放置到高压脉冲水柱上进行击打去毛刺，同一部位毛刺用高压脉冲水柱击打时间为1-3秒，击打次数为20-50次。
一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，包括低压水路、高压水路，还包括低压水脉冲阀装置、高压水转换装置，所述低压水脉冲阀装置与低压水路连通，所述高压水转换装置与低压水脉冲阀装置连通，所述低压水脉冲阀装置包括伺服电机、芯轴、衬套、低压进水口、柱体、低压出水口，所述伺服电机壳体通过底座安装在机体上，所述衬套紧密套装在芯轴上，芯轴和衬套上开有通孔，所述芯轴通过联轴器与伺服电机轴连接，所述低压进水口和低压出水口安装在开有通孔的柱体两侧，低压进、出水口与通孔同轴布置，伺服电机带动芯轴旋转，通孔与低压进水口接通时为通路，通孔与低压进水口关闭时为闭路，从而使脉冲低压水从低压出水口间断性流出；所述高压水转换装置包括高低压通道体、挡水套、喷嘴座、收口喷嘴、高压喷嘴，所述挡水套与高低压通道体凸起端套装，挡水套内腔采用流体型腔，所述喷嘴座上部与挡水套内腔紧密接触，喷嘴座底端与高低压通道体凸起端连接，所述喷嘴座上部插装高压喷嘴，高压喷嘴上部伸出喷嘴座外，喷嘴座下部镶嵌与高压喷嘴同轴布置的收口喷嘴，喷嘴座中部设有多个通水孔与挡水套型腔连通，所述高低压通道体内分别设有高、低压水通道，所述低压出水口与低压水通道连通，低压水通道与挡水套型腔连通，挡水套型腔与喷嘴座中部多个通孔连通，从所述低压出水口流出的脉冲低压水经过低压水通道进入挡水套型腔内，将脉冲低压水稳流并分成多路输送到高压喷嘴区域，高压喷嘴内腔呈入口端孔径大且出口端孔径小的锥形结构，高压喷嘴入口端锥口与高压水通道连通，高压水经高压水通道从高压喷嘴喷出后与高压喷嘴区域的脉冲低压水汇合，经收口喷嘴聚拢最终形成用于击打去毛刺的高压脉冲水柱。
所述高压水转换装置还包括卡环，卡环套装在喷嘴座下部，调整卡环与挡水套型腔壁的间隙可以控制低压水流量。
所述高压喷嘴出口端孔径为φ2-φ3mm，入口端成15°-18°锥角，出口端孔径的直线段长径比为3:1-4:1，所述收口喷嘴孔径为φ10-φ12mm，其长径比为3.5:1-4:1。
所述喷嘴座中部设有6-8个通水孔。
本发明含有高压水路和低压水路，高压水压力为350-450bar, 流量为2.5-2.9t/h，低压水压力为8-12bar，流量为3.6-4.4t/h，采用高压水转换装置，高压水从高压泵通过高压管路进入到高压通道体内，高压水向上通过高压喷嘴打出高压水柱，同时采用低压脉冲阀装置，低压水从低压进水口进入，经过开有通孔并可以旋转的芯轴，来实现低压水的通断，使得脉冲低压水可以从低压出水口间断性流出进入到高压水转换装置，对高压水柱进行干扰，通过收口喷嘴对高压水和脉冲低压水进行聚拢，最终形成压力为250-300bar、流量为6.1-7.3t/h的用于击打去毛刺的高压脉冲水柱。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明采用低压脉冲阀装置和高压水转换装置，通过在高压水中引入多路脉冲低压水，在不改变高压泵流量前提下增大了流量，有利于去除汽车变速器壳体等零件在机加工中存在于小孔径或大孔中有多个小沉孔中的毛刺。
2.本发明在无需探入孔内的情况下利用收口喷嘴打出的高压水柱对孔内毛刺进行去除，且由于脉冲低压水的引入使新产生的高压水出现脉冲现象，毛刺在新产生的高压脉冲水柱的不断冲击下被反复“折断”，可达到更佳的去毛刺效果。
3.本发明结构简单、紧凑，占用空间小，方便布局，在有效去除毛刺的同时可缩短工位节拍，有利于提高生产效率。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
图2为本发明系统结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为图3的B-B剖视图。
图中：1-零件，2-伺服电机，3-底座，4-低压水管接头，5-低压进水口，6-低压出水口，7-高压通道体，7-1-高压进水通道，8-挡水套，9-收口喷嘴，10-高压水管，11-高压水管接头，12-低压水管，13-压板，14-密封圈，15-柱体，16-密封圈，17-衬套，18-联轴器，19-密封圈，20-芯轴，21-顶丝，22-密封垫，23-高低压通道体，23-1-低压水通道，23-2-高压水通道，24-密封圈， 25-高压喷嘴，26-卡环，27-密封圈，28-喷嘴座，28-1-通水孔。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
本发明一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法，参照图1～5，包括以下步骤：
步骤一，提供低压水路、低压水脉冲阀装置以及高压水路、高压水转换装置。
步骤二，接通高压水路，将压力为350-450bar、流量为2.5-2.9t/h的高压水从高压泵通过高压管路送入到高压水转换装置，同时接通低压水路并开启低压水脉冲阀装置，将压力为8-12bar，流量为3.6-4.4t/h的低压水送往低压水脉冲阀装置，产生脉冲低压水，该脉冲低压水通过高压水转换装置被引入高压水柱中；所述低压水脉冲阀装置包括伺服电机2、芯轴20、低压进水口5、柱体15、低压出水口6，芯轴20通过联轴器18与伺服电机轴连接，芯轴20上设有通孔，低压进水口5和低压出水口6安装在开有通孔的柱体15两侧，低压进、出水口与通孔同轴布置，低压水可从低压进水口5进入，经过柱体15和芯轴20的通孔从低压出水口6流出，伺服电机2带动芯轴20旋转，当芯轴通孔与低压进水口接通时为通路，当芯轴通孔与低压进水口关闭时为闭路，从而可使脉冲低压水从低压出水口间断性流出；高压水转换装置包括高低压通道体23、挡水套8、喷嘴座28、高压喷嘴25、收口喷嘴9，挡水套8与高低压通道体凸起端套装，挡水套内腔采用流体型腔，喷嘴座上部与挡水套内腔紧密接触，喷嘴座底端与高低压通道体凸起端连接，喷嘴座上部安装收口喷嘴9，收口喷嘴孔径为φ10-φ12mm，其长径比为3.5:1-4:1，喷嘴座下部镶嵌与收口喷嘴同轴布置的高压喷嘴25，喷嘴座中部设有6-8个通水孔28-1与挡水套型腔连通，高低压通道体内分别设有低压水通道23-1和高压水通道23-2，低压水通道与挡水套型腔连通，从低压脉冲阀装置输出的脉冲低压水通过低压出水口6经低压水通道进入挡水套型腔内，将低压水稳流并分成6-8路输送到高压喷嘴区域，高压喷嘴内腔呈入口端孔径大且出口端孔径小的锥形结构，其出口端孔径为φ2-φ3mm，入口端成15°-18°锥角，出口端孔径的直线段长径比为3:1-4:1，高压喷嘴入口端锥口与高压水通道连通，高压水经高压水通道从高压喷嘴喷出，与高压喷嘴区域的脉冲低压水汇合，经收口喷嘴聚拢最终形成用于击打去毛刺的高压脉冲水柱。
步骤三，将零件去毛刺部位放置到高压脉冲水柱上进行击打去毛刺，同一部位毛刺用高压脉冲水柱击打时间为1-3秒，击打次数为20-50次。
本发明一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，参照图2～5，包括低压水路、高压水路、低压水脉冲阀装置、高压水转换装置，低压水脉冲阀装置与低压水路连通，高压水转换装置与低压水脉冲阀装置连通。
低压水脉冲阀装置的底座3安装于机体上，通过密封圈19进行密封，伺服电机壳体通过底座3安装在机体上，伺服电机2通过联轴器18与芯轴20连接在一起，芯轴20插装在衬套17内，通过伺服电机2带动芯轴20旋转，实现低压水的通断。衬套17插装于柱体15内，通过密封圈14进行密封，并通过螺钉进行固定，轴向位置以止口的形式与底座3连接在一起，以保证同心。低压进水口5和低压出水口6把合在柱体15两侧，分别通过密封圈16进行密封。压板13把合在柱体15上，可对芯轴20进行轴向限位，通过伺服电机2的旋转经联轴器18传递到芯轴20上带动芯轴20旋转，芯轴20和衬套17上开有通孔，当通口与进水口5接通时为通路，当通水口与进水口5关闭时为闭路，从而实现脉冲低压水从低压出水口6间断性流出，伺服电机转速为300-500转/分，每转脉冲2次，脉冲频率为600-1000次/分。
高压水转换装置的高压通道体7安装于机体上，高低压通道体23把合在高压通道体7上，通过密封垫22进行密封，高压通道体内设有高压进水通道7-1，通过高压水管接头11与高压水管10连通，低压水管接头4与高低压通道体23通过螺纹形式连接在一起，高低压通道体23内设有低压水通道23-1和高压水通道23-2，高压进水通道7-1和高压水通道23-2连通，高低压通道体23凸起端套装有挡水套8，通过密封圈24进行密封，挡水套内部型腔采用流体型腔，能够有效减少水流阻力和稳定水流，低压水通道23-1与挡水套型腔连通，高低压通道体23凸起端上安装喷嘴座28，喷嘴座位于挡水套型腔内，喷嘴座上部与挡水套型腔壁紧密接触，通过密封圈27进行密封，卡环26固定在喷嘴座28下部，卡环26用于控制水流大小，调整卡环与挡水套型腔壁的间隙可以控制低压水流量，喷嘴座内同轴安装有收口喷嘴9和高压喷嘴25，高压喷嘴25镶嵌在喷嘴座下部，高压喷嘴内腔呈锥形结构，出口端为φ2的口径，入口端成15°锥角，出口端φ2口径的直线段长径比为3:1，高压喷嘴25的入口端锥口与高压水通道23-2连通，收口喷嘴9安装在喷嘴座28上部，收口喷嘴上部伸出喷嘴座外，通过顶丝21进行限位，收口喷嘴孔径为φ10，其长径比为3.5:1；喷嘴座28中部位于两个喷嘴孔中间位置处设有6个通水孔28-1与挡水套型腔连通。
本发明系统的工作流程为：压力为8-12bar、流量为3.6-4.4t/h的低压水从低压脉冲阀装置通过低压水管12进到高压水转换装置，经过低压水通道23-1进入挡水套8的型腔，将低压水稳流并分成6路输送到高压喷嘴区域供高压水增量；压力为350-450bar、流量为2.5-2.9t/h的高压水从高压水管10通过高压水管接头11进入到高压水转换装置，经过高压进水通道7-1、高压水通道23-2由高压喷嘴25喷出，收口喷嘴9负责将新形成的高压水聚拢，最终形成压力为250-300bar、流量为6.1-7.3t/h的高压脉冲水柱喷射出；将零件去毛刺部位放置到高压脉冲水柱上进行击打，同一部位毛刺用高压脉冲水柱击打时间为1-3秒，击打次数为20-50次。
Claims (6)
1.一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，提供低压水路、低压水脉冲阀装置以及高压水路、高压水转换装置；
步骤二，接通高压水路，将压力为350-450bar、流量为2.5-2.9t/h的高压水从高压泵通过高压管路送入到高压水转换装置，同时接通低压水路并开启低压水脉冲阀装置，将压力为8-12bar，流量为3.6-4.4t/h的低压水送往低压水脉冲阀装置，产生脉冲低压水，该脉冲低压水通过高压水转换装置被引入高压水柱中，最终形成压力为250-300bar、流量为6.1-7.3t/h的高压脉冲水柱；所述低压水脉冲阀装置包括伺服电机、芯轴、低压进水口、柱体、低压出水口，所述芯轴通过联轴器与伺服电机轴连接，所述芯轴上设有通孔，所述低压进水口和低压出水口安装在开有通孔的柱体两侧，低压进、出水口与通孔同轴布置，低压水可从低压进水口进入，经过柱体和芯轴通孔从低压出水口流出，所述伺服电机带动芯轴旋转，当芯轴通孔与低压进水口接通时为通路，当芯轴通孔与低压进水口关闭时为闭路，从而可使脉冲低压水从低压出水口间断性流出；所述高压水转换装置包括高低压通道体、挡水套、喷嘴座、高压喷嘴、收口喷嘴，所述挡水套与高低压通道体凸起端套装，挡水套内腔采用流体型腔，所述喷嘴座上部与挡水套内腔紧密接触，喷嘴座底端与高低压通道体凸起端连接，所述喷嘴座上部安装收口喷嘴，喷嘴座下部镶嵌与收口喷嘴同轴布置的高压喷嘴，喷嘴座中部设有6-8个通水孔与挡水套型腔连通，所述高低压通道体内分别设有高、低压水通道，低压水通道与挡水套型腔连通，从低压脉冲阀装置输出的脉冲低压水通过低压出水口经低压水通道进入挡水套型腔内，将低压水稳流并分成6-8路输送到高压喷嘴区域，高压喷嘴内腔呈入口端孔径大且出口端孔径小的锥形结构，高压喷嘴入口端锥口与高压水通道连通，高压水经高压水通道从高压喷嘴喷出，与高压喷嘴区域的脉冲低压水汇合，经收口喷嘴聚拢最终形成用于击打去毛刺的高压脉冲水柱；
步骤三，将零件去毛刺部位放置到高压脉冲水柱上进行击打去毛刺，同一部位毛刺用高压脉冲水柱击打时间为1-3秒，击打次数为20-50次。
2.根据权利要求1所述一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺方法，其中步骤一中所述高压喷嘴，其出口端孔径为φ2-φ3mm，入口端成15°-18°锥角，出口端孔径的直线段长径比为3:1-4:1，所述收口喷嘴孔径为φ10-φ12mm，其长径比为3.5:1-4:1。
3.一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，包括低压水路、高压水路，其特征在于，还包括低压水脉冲阀装置、高压水转换装置，所述低压水脉冲阀装置与低压水路连通，所述高压水转换装置与低压水脉冲阀装置连通，所述低压水脉冲阀装置包括伺服电机、芯轴、衬套、低压进水口、柱体、低压出水口，所述伺服电机壳体通过底座安装在机体上，所述衬套紧密套装在芯轴上，芯轴和衬套上开有通孔，所述芯轴通过联轴器与伺服电机轴连接，所述低压进水口和低压出水口安装在开有通孔的柱体两侧，低压进、出水口与通孔同轴布置，所述伺服电机带动芯轴旋转，通孔与低压进水口接通时为通路，通孔与低压进水口关闭时为闭路；所述高压水转换装置包括高低压通道体、挡水套、喷嘴座、收口喷嘴、高压喷嘴，所述挡水套与高低压通道体凸起端套装，挡水套内腔采用流体型腔，所述喷嘴座上部与挡水套内腔紧密接触，喷嘴座底端与高低压通道体凸起端连接，所述喷嘴座上部插装高压喷嘴，高压喷嘴上部伸出喷嘴座外，喷嘴座下部镶嵌与高压喷嘴同轴布置的收口喷嘴，喷嘴座中部设有多个通水孔与挡水套型腔连通，所述高低压通道体内分别设有高、低压水通道，所述低压出水口与低压水通道连通，低压水通道与挡水套型腔连通，挡水套型腔与喷嘴座中部多个通水孔连通，高压喷嘴内腔呈入口端孔径大且出口端孔径小的锥形结构，高压喷嘴入口端锥口与高压水通道连通。
4.根据权利要求3所述一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，其特征在于，所述高压水转换装置还包括卡环，卡环套装在喷嘴座下部。
5.根据权利要求4所述一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，其特征在于，所述高压喷嘴出口端孔径为φ2-φ3mm，入口端成15°-18°锥角，出口端孔径的直线段长径比为3:1-4:1，所述收口喷嘴孔径为φ10-φ12mm，其长径比为3.5:1-4:1。
6.根据权利要求5所述一种高压水驱动脉冲低压水去毛刺系统，其特征在于，所述喷嘴座中部设有6-8个通水孔。
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Inventor after: Peng Yuhua Inventor after: Kou Haibo Inventor after: Zhang Jing Inventor after: Wang Zeming Inventor after: Ba Junsheng Inventor after: Cao Yi Inventor after: Zhang Wenjun Inventor after: Zhang Yingchun Inventor after: Zhang Zhijun Inventor after: Jiang Zhibo Inventor after: Li Mingming Inventor after: Gao Qun Inventor after: Liu Mingxian Inventor before: Peng Yuhua Inventor before: Zhang Jing Inventor before: Wang Zeming Inventor before: Ba Junsheng Inventor before: Cao Yi Inventor before: Zhang Wenjun Inventor before: Zhang Yingchun Inventor before: Zhang Zhijun Inventor before: Jiang Zhibo Inventor before: Gao Qun Inventor before: Liu Mingxian Inventor before: Kou Haibo |
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