CN110548795A - 一种高精度异形件的加工装置及方法 - Google Patents

一种高精度异形件的加工装置及方法 Download PDF

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唐成
唐正兴
鲍益龙
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Abstract

本发明公开了一种高精度异形件的加工装置及方法，属于异形件加工技术领域。一种高精度异形件的加工装置，包括工作台，工作台顶壁上连接有导向杆，导向杆的顶壁上连接有顶板，顶板的顶壁上连接有冲压气缸，冲压气缸的输出端连接有上模具，工作台顶壁上连接有下模具，且上磨具和下模具的轴心位于同一轴线上；本发明通过对异形件坯料进行热处理，从而使得其组织均匀化，进而有效的降低其在冲压过程中所产生的应力，从而有效的降低其在冲压过程中出现裂纹起皱的情况，同时利用冲压机构对工件施加一个较强的作用力，使工件在强力的作用下被加工成所需的成型异形件，与放电加工相比，有效的降低了异形件的加工时间，进而适合工厂进行量产。

Description

一种高精度异形件的加工装置及方法
技术领域
本发明涉及异形件加工技术领域，尤其涉及一种高精度异形件的加工装置及方法。
背景技术
异形零件，即一些形状复杂、不规则的零件，在机械加工中，对于简单的长方体零件、轴类零件，使用通用的工艺、夹具就能满足其要求，而对于异行零件采用一般的加工方法很难达到要求，且其加工工艺相当复杂。
现有技术对异形件的加工大多采用放电加工的方法，放电加工又称电火花加工或电蚀加工或电脉冲加工，是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，这种方法虽然能够对异形件进行加工，但是通过放电加工的方法对异形件进行加工，加工速度较为缓慢，因此不适用于工厂进行量产加工，现有技术中还有部分利用冲压的方式对异形件进行加工，但是现有技术在对异形件进行冲压的过程中，由于异形件坯料的组织不均匀，因此在冲压时导致其内部应力增大，从而导致加工后的异形件出现裂纹、起皱等情况，因此一种高精度异形件的加工方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种高精度异形件的加工装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高精度异形件的加工装置，包括工作台，所述工作台顶壁上连接有导向杆，所述导向杆远离工作台的一端连接有顶板，所述顶板顶壁上连接有冲压气缸，所述冲压气缸的输出端穿过顶板并连接有压板，且所述压板滑动连接在导向杆外壁上，所述压板底壁上连接有上模具，所述工作台顶壁上连接有下模具，所述下模具包括第一气缸、第二气缸、第一卡块和第二卡块，所述第一气缸和第二气缸均连接在工作台顶壁上，所述第一卡块和第二卡块分别连接在第一气缸和第二气缸的输出端上，且所述第一卡块和第二卡块相匹配。
优选的，所述下模具与上模具的轴心位于同一轴线上。
优选的，所述工作台顶壁上还连接有第三气缸，所述第三气缸输出端连接有推板，且所述推板滑动连接在工作台顶壁上。
优选的，所述压板底壁上连接有限位柱，所述限位柱通过螺栓与压板相连。
一种高精度异形件的加工方法，主要采用以下步骤进行加工：
S1：对工件坯料进行预处理，使其能够与模具相匹配；
S2：将步骤S1中预处理后的工件坯料进行热处理；
S3：将步骤S2中热处理后的工件坯料放入到模具内部；
S4：启动冲压气缸，带动上模具向下运动并对模具内的工件坯料进行冲压，得到初步成型的工件；
S5：对步骤S4中的初步成型的工件进行去应力退火；
S6：对步骤S5中冲压后成型的工件进行冷却并对其精度和外观进行检测；
S7：将步骤S6中检测合格后的工件进行抗力性和耐压性进行检测；
S8：对步骤S7中检测合格的产品进行磨削去毛刺，得到成型的工件；
S9：对步骤S8中去毛刺处理后的产品进行过油处理，并进行储存。
优选的，步骤S1中对工件坯料进行预处理具体采用CA6140型号的卧式机床。
优选的，步骤S2中对工件坯料进行热处理在加热炉中进行，且加热温度为900-950℃。
优选的，对步骤S6中对工件进行精度检测时，主要采用游标卡尺进行测量。
优选的，对步骤S6中的工件进行外观检测时，主要检测其是否有裂纹、起皱、拉伤和厚度不均等情况。
与现有技术相比，本发明提供了一种高精度异形件的加工装置及方法，具备以下有益效果：
1、该高精度异形件的加工装置及方法，对异形件进行加工时，首先对需要加工的异形件利用机床对进行进行预处理，使其能够与下模具相匹配，进而保证异形件坯料能够稳定的放置到下模具型腔内部，进而便于对其进行加工，然后对异形件坯料进行热处理，进而能够有效的使异形件坯料的组织均匀化，从而有效的降低异形件冲压时内部产生的应力，进而有效的降低异形件加工过程中出现裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，同时对异形件坯料进行热处理时，可以批量的进行，从而可以提高热处理的效率，进而增加异形件的加工效率，然后再将热处理后的异形件置于工作台顶壁上，然后同时启动第一气缸和第二气缸，进而带动第一卡块和第二卡块移动，进而将热处理后的异形件坯料固定在下模具内，通过第一卡块和第二卡块相匹配，且第一卡块和第二卡块卡接后形成密闭的型腔，因此对异形件坯料形态起到固定的效果，从而进一步的降低异形件在压制过程中出现裂纹和起皱等情况，然后启动冲压气缸，进而带动连接板向下运动，从而带动上模具向下运动并作用于热处理后的异形件坯料，进而热处理后的异形件坯料在上模具的压力作用下，被加工成所需异形件的形状，与现有技术中利用放电加工的方法进行加工相比，利用压制的方法对异形件进行加工，不仅可以有效的降低异形件加工的时间，提高异形件的加工效率，而且可以有效的避免坯料组织不均匀导致冲压过程中出现裂纹、起皱等现象，然后通过第三气缸和推板的设置，当工件加工完成后，启动第三气缸，从而能够自动将加工后的异形件进行推送至储料箱内，从而降低工作人员的劳动强度，进而则会进一步加快工件的加工效率，从而便于工厂进行量产，通过设置的定位柱，从而可以有效的对压板下降的高度进行有效的控制，进而有效的保证上模具下降的高度，从而有效的控制异形件加工的精度，然后对初步成型的工件进行退火处理，从而将冲压过程中异形件所产生的应力消除，进而避免异形件加工完成后，因此在应力导致加工完成后的零件发生变形的情况，然后对压制成型后成型的异形件进行初步检测，首先对成型的异形件的外观进行检测，检测其外观是否存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，然后利用游标卡尺对其压制的深度进行检测，对深度不够的产品可以进行二次热处理和压制加工，对深度压制过深的产品与存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的产品进行报废处理，然后再对从初步检测合格后的产品中随机抽取部分产品进行抗力性和耐压性进行检测，检测不合格的产品进行报废处理，并且及时对异形件的加工装置及工序进行有效的调整，从而有效的保证产品的合格率，然后再对检测合格后的产品进行磨削打磨，最后进行过油处理并储存。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过把异形件坯料置于一个闭合的模具型腔中，利用冲压机构对工件施加一个较强的作用力，进而使得工件在强力的作用下被加工成所需的成型异形件，与放电加工相比，本发明可以有效的降低异形件的加工时间，进而提高异形件加工的效率，从而适合工厂进行量产。
附图说明
图1是本发明提供的高精度异形件的加工装置的结构示意图；
图2是本发明提供的高精度异形件的加工装置的下模具的结构示意图；
图3是本发明提供的高精度异形件的加工装置的主视图。
图中：1、工作台；101、导向杆；2、顶板；201、冲压气缸；3、压板；301、上模具；4、下模具；401、第一气缸；402、第二气缸；403、第一卡块；404、第二卡块；5、第三气缸；501、推板；6、限位柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
参照图1-3，一种高精度异形件的加工装置，包括工作台1，工作台1顶壁上连接有导向杆101，导向杆101远离工作台1的一端连接有顶板2，顶板2顶壁上连接有冲压气缸201，冲压气缸201的输出端穿过顶板2并连接有压板3，且压板3滑动连接在导向杆101外壁上，压板3底壁上连接有上模具301，工作台1顶壁上连接有下模具4，下模具4包括第一气缸401、第二气缸402、第一卡块403和第二卡块404，第一气缸401和第二气缸402均连接在工作台1顶壁上，第一卡块403和第二卡块404分别连接在第一气缸401和第二气缸402的输出端上，且第一卡块403和第二卡块404相匹配。
参照图3,下模具4与上模具301的轴心位于同一轴线上。
参照图1-2,工作台1顶壁上还连接有第三气缸5，第三气缸5输出端连接有推板501，且推板501滑动连接在工作台1顶壁上。
参照图3,压板3底壁上连接有限位柱6，限位柱6通过螺栓与压板3相连。
一种高精度异形件的加工方法，主要采用以下步骤进行加工：
S1：对工件坯料进行预处理，使其能够与模具相匹配；
S2：将步骤S1中预处理后的工件坯料进行热处理；
S3：将步骤S2中热处理后的工件坯料放入到模具内部；
S4：启动冲压气缸201，带动上模具301向下运动并对模具内的工件坯料进行冲压，得到初步成型的工件；
S5：对步骤S4中的初步成型的工件进行去应力退火；
S6：对步骤S5中冲压后成型的工件进行冷却并对其精度和外观进行检测；
S7：将步骤S6中检测合格后的工件进行抗力性和耐压性进行检测；
S8：对步骤S7中检测合格的产品进行磨削去毛刺，得到成型的工件；
S9：对步骤S8中去毛刺处理后的产品进行过油处理，并进行储存。
步骤S1中对工件坯料进行预处理具体采用CA6140型号的卧式机床。
步骤S2中对工件坯料进行热处理在加热炉中进行，且加热温度为900℃。
对步骤S6中对工件进行精度检测时，主要采用游标卡尺进行测量。
对步骤S6中的工件进行外观检测时，主要检测其是否有裂纹、起皱、拉伤和厚度不均等情况。
对异形件进行加工时，首先对需要加工的异形件利用机床对进行进行预处理，使其能够与下模具4相匹配，进而保证异形件坯料能够稳定的放置到下模具4型腔内部，进而便于对其进行加工，然后对异形件坯料进行热处理，进而能够有效的使异形件坯料的组织均匀化，从而有效的降低异形件冲压时内部产生的应力，进而有效的降低异形件加工过程中出现裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，同时，对异形件坯料进行热处理时，可以批量的进行，从而可以提高热处理的效率，进而增加异形件的加工效率，因此对异形件坯料形态起到固定的效果，从而进一步的降低异形件在压制过程中出现裂纹和起皱等情况，然后再将热处理后的异形件置于工作台1顶壁上，然后同时启动第一气缸401和第二气缸402，进而带动第一卡块403和第二卡块404移动，进而将热处理后的异形件坯料固定在下模具4内，通过第一卡块403和第二卡块404相匹配，且第一卡块403和第二卡块404卡接后形成密闭的型腔，因此可以有效的降低异形件在压制过程中出现裂纹和起皱等情况，然后启动冲压气缸201，进而带动连接板3向下运动，从而带动上模具301向下运动并作用于热处理后的异形件坯料，进而热处理后的异形件坯料在上模具301的压力作用下，被加工成所需异形件的形状，与现有技术中利用放电加工的方法进行加工相比，利用压制的方法对异形件进行加工，可以有效的降低异形件加工的时间，提高异形件的加工效率，而且可以有效的避免坯料组织不均匀导致冲压过程中出现裂纹、起皱等现象，然后通过第三气缸5和推板501的设置，当工件加工完成后，启动第三气缸5，从而能够自动将加工后的异形件进行推送至储料箱内，从而降低工作人员的劳动强度，进而则会进一步加快工件的加工效率，从而便于工厂进行量产，通过设置的定位柱6，从而可以有效的对压板3下降的高度进行有效的控制，进而有效的保证上模具301下降的高度，从而有效的控制异形件加工的精度，然后对初步成型的工件进行退火处理，从而将冲压过程中异形件所产生的应力消除，进而避免异形件加工完成后，因此在应力导致加工完成后的零件发生变形的情况，然后对压制成型后成型的异形件进行初步检测，首先对成型的异形件的外观进行检测，检测其外观是否存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，然后利用游标卡尺对其压制的深度进行检测，对深度不够的产品可以进行二次热处理和压制加工，对深度压制过深的产品与存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的产品进行报废处理，然后再对从初步检测合格后的产品中随机抽取部分产品进行抗力性和耐压性进行检测，检测不合格的产品进行报废处理，并且及时对异形件的加工装置及工序进行有效的调整，从而有效的保证产品的合格率，然后再对检测合格后的产品进行磨削打磨，最后进行过油处理并储存。
实施例2：
参照图1，一种高精度异形件的加工装置，包括工作台1，工作台1顶壁上连接有导向杆101，导向杆101远离工作台1的一端连接有顶板2，顶板2顶壁上连接有冲压气缸201，冲压气缸201的输出端穿过顶板2并连接有压板3，且压板3滑动连接在导向杆101外壁上，压板3底壁上连接有上模具301，工作台1顶壁上连接有下模具4，下模具4包括第一气缸401、第二气缸402、第一卡块403和第二卡块404，第一气缸401和第二气缸402均连接在工作台1顶壁上，第一卡块403和第二卡块404分别连接在第一气缸401和第二气缸402的输出端上，且第一卡块403和第二卡块404相匹配。
下模具4与上模具301的轴心位于同一轴线上。
工作台1顶壁上还连接有第三气缸5，第三气缸5输出端连接有推板501，且推板501滑动连接在工作台1顶壁上。
压板3底壁上连接有限位柱6，限位柱6通过螺栓与压板3相连。
主要采用以下步骤进行加工：
S1：对工件坯料进行预处理，使其能够与模具相匹配；
S2：将步骤S1中预处理后的工件坯料进行热处理；
S3：将步骤S2中热处理后的工件坯料放入到模具内部；
S4：启动冲压气缸201，带动上模具301向下运动并对模具内的工件坯料进行冲压，得到初步成型的工件；
S5：对步骤S4中的初步成型的工件进行去应力退火；
S6：对步骤S5中冲压后成型的工件进行冷却并对其精度和外观进行检测；
S7：将步骤S6中检测合格后的工件进行抗力性和耐压性进行检测；
S8：对步骤S7中检测合格的产品进行磨削去毛刺，得到成型的工件；
S9：对步骤S8中去毛刺处理后的产品进行过油处理，并进行储存。
步骤S1中对工件坯料进行预处理具体采用CA6140型号的卧式机床。
步骤S2中对工件坯料进行热处理在加热炉中进行，且加热温度为930℃。
对步骤S6中对工件进行精度检测时，主要采用游标卡尺进行测量。
对步骤S6中的工件进行外观检测时，主要检测其是否有裂纹、起皱、拉伤和厚度不均等情况。
对异形件进行加工时，首先对需要加工的异形件利用机床对进行进行预处理，使其能够与下模具4相匹配，进而保证异形件坯料能够稳定的放置到下模具4型腔内部，进而便于对其进行加工，然后对异形件坯料进行热处理，进而能够有效的使异形件坯料的组织均匀化，从而有效的降低异形件冲压时内部产生的应力，进而有效的降低异形件加工过程中出现裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，同时，对异形件坯料进行热处理时，可以批量的进行，从而可以提高热处理的效率，进而增加异形件的加工效率，因此对异形件坯料形态起到固定的效果，从而进一步的降低异形件在压制过程中出现裂纹和起皱等情况，然后再将热处理后的异形件置于工作台1顶壁上，然后同时启动第一气缸401和第二气缸402，进而带动第一卡块403和第二卡块404移动，进而将热处理后的异形件坯料固定在下模具4内，通过第一卡块403和第二卡块404相匹配，且第一卡块403和第二卡块404卡接后形成密闭的型腔，因此可以有效的降低异形件在压制过程中出现裂纹和起皱等情况，然后启动冲压气缸201，进而带动连接板3向下运动，从而带动上模具301向下运动并作用于热处理后的异形件坯料，进而热处理后的异形件坯料在上模具301的压力作用下，被加工成所需异形件的形状，与现有技术中利用放电加工的方法进行加工相比，利用压制的方法对异形件进行加工，可以有效的降低异形件加工的时间，提高异形件的加工效率，而且可以有效的避免坯料组织不均匀导致冲压过程中出现裂纹、起皱等现象，然后通过第三气缸5和推板501的设置，当工件加工完成后，启动第三气缸5，从而能够自动将加工后的异形件进行推送至储料箱内，从而降低工作人员的劳动强度，进而则会进一步加快工件的加工效率，从而便于工厂进行量产，通过设置的定位柱6，从而可以有效的对压板3下降的高度进行有效的控制，进而有效的保证上模具301下降的高度，从而有效的控制异形件加工的精度，然后对初步成型的工件进行退火处理，从而将冲压过程中异形件所产生的应力消除，进而避免异形件加工完成后，因此在应力导致加工完成后的零件发生变形的情况，然后对压制成型后成型的异形件进行初步检测，首先对成型的异形件的外观进行检测，检测其外观是否存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的情况，然后利用游标卡尺对其压制的深度进行检测，对深度不够的产品可以进行二次热处理和压制加工，对深度压制过深的产品与存在裂纹、起皱、拉伤和厚度不均的产品进行报废处理，然后再对从初步检测合格后的产品中随机抽取部分产品进行抗力性和耐压性进行检测，检测不合格的产品进行报废处理，并且及时对异形件的加工装置及工序进行有效的调整，从而有效的保证产品的合格率，然后再对检测合格后的产品进行磨削打磨，最后进行过油处理并储存。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高精度异形件的加工装置，包括工作台(1)，其特征在于，所述工作台(1)顶壁上连接有导向杆(101)，所述导向杆(101)远离工作台(1)的一端连接有顶板(2)，所述顶板(2)顶壁上连接有冲压气缸(201)，所述冲压气缸(201)的输出端穿过顶板(2)并连接有压板(3)，且所述压板(3)滑动连接在导向杆(101)外壁上，所述压板(3)底壁上连接有上模具(301)，所述工作台(1)顶壁上连接有下模具(4)，所述下模具(4)包括第一气缸(401)、第二气缸(402)、第一卡块(403)和第二卡块(404)，所述第一气缸(401)和第二气缸(402)均连接在工作台(1)顶壁上，所述第一卡块(403)和第二卡块(404)分别连接在第一气缸(401)和第二气缸(402)的输出端上，且所述第一卡块(403)和第二卡块(404)相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种高精度异形件的加工装置，所述下模具(4)与上模具(301)的轴心位于同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的一种高精度异形件的加工装置，所述工作台(1)顶壁上还连接有第三气缸(5)，所述第三气缸(5)输出端连接有推板(501)，且所述推板(501)滑动连接在工作台(1)顶壁上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度异形件的加工装置，所述压板(3)底壁上连接有限位柱(6)，所述限位柱(6)通过螺栓与压板(3)相连。
5.一种高精度异形件的加工方法，应用于权利要求1-4任一项所述的高精度异形件的加工装置，其特征在于，主要采用以下步骤进行加工：
S1：对工件坯料进行预处理，使其能够与模具相匹配；
S2：将步骤S1中预处理后的工件坯料进行热处理；
S3：将步骤S2中热处理后的工件坯料放入到模具内部；
S4：启动冲压气缸，带动上模具向下运动并对模具内的工件坯料进行冲压，得到初步成型的工件；
S5：对步骤S4中的初步成型的工件进行去应力退火；
S6：对步骤S5中冲压后成型的工件进行冷却并对其精度和外观进行检测；
S7：将步骤S6中检测合格后的工件进行抗力性和耐压性进行检测；
S8：对步骤S7中检测合格的产品进行磨削去毛刺，得到成型的工件；
S9：对步骤S8中去毛刺处理后的产品进行过油处理，并进行储存。
6.根据权利要求5所述的一种高精度异形件的加工方法，其特征在于，步骤S1中对工件坯料进行预处理具体采用CA6140型号的卧式机床。
7.根据权利要求5所述的一种高精度异形件的加工方法，其特征在于，步骤S2中对工件坯料进行热处理在加热炉中进行，且加热温度为900-950℃。
8.根据权利要求5所述的一种高精度异形件的加工方法，其特征在于，对步骤S6中对工件进行精度检测时，主要采用游标卡尺进行测量。
9.根据权利要求8所述的一种高精度异形件的加工方法，其特征在于，对步骤S6中的工件进行外观检测时，主要检测其是否有裂纹、起皱、拉伤和厚度不均等情况。
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