CN110802501A - 一种模具流体抛光设备及其抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模具流体抛光设备及其抛光方法，包括固定的下磨料缸、设置在下磨料缸上方的上磨料缸以及驱动上磨料缸上下运动的压紧驱动，下磨料缸上端开口且内部装有下磨料活塞，上磨料缸下端开口且内部装有上磨料活塞，模具放置在下磨料缸的上端面，模具的锻压型腔内装有该模具锻压出的锥形工件，锥形工件与锻压型腔之间留有间隙，模具与上磨料缸之间装有安装座，所述安装座为底部开口的桶状结构，安装座内装有高度可调的卡盘，卡盘通过高度调节装置与安装座固接，锥形工件的圆轴部夹紧在卡盘内，安装座的顶面开有位于上磨料缸内部的流体穿过孔。
Description
技术领域
本发明涉及模具技术领域，具体是指一种模具流体抛光设备及其抛光方法。
背景技术
在机械设备上，会有很多地方用到锥齿轮、锥形轴等锥形工件，如图4所示，锥形工件一般由锥形部201和圆轴部202组成，由于锥形工件的结构较复杂，一般通过锻压的方式加工，然后对锻压后的毛坯进行机加工；如图5所示，锥形工件的模具上设置有与锥形部201形状相同的锻压型腔301，锻压型腔301的底部开有底部通孔。
随着精细化加工工艺的改进，对锥形工件的表面质量要求越来越高，而其表面质量则通过加工工艺和型腔的表面质量来保证。因此对模具的型腔的表面质量要求高，需要进行抛光和研磨处理，以保证加工出来的产品符合其表面质量要求。
最初，人们采用人工抛光的形式对模具进行抛光，但人工抛光不均匀，容易破坏模具型腔的内表面，而且在一些夹角处研磨难度大。并且人工抛光的效率低，工人长期保持一个姿势工作，对人体造成很大的伤害。
通过抛光流体完成模具的抛光，某种程度上，可以克服人工抛光时的高强度和不均匀性。抛光流体抛光的原理是：根据给定的形状的产品，设计一个与该产品表面相同或相近的抛光工件，然后将它们装配在一起，并设置一定的间隙，这样一来在产品与抛光工件表面之间就形成了抛光流体的流道，当抛光流体以一定的速度流过流道时，抛光流体的磨削作用就可以对模具表面进行抛光。
但是目前流体抛光存在以下几个缺点：
1、每个模具需要单独加工与型腔相对应的抛光工件，抛光工件的加工难度很大，且花费很大的成本，尤其对于使用次数不多的模具，对每个模具单独加工抛光工件不现实。
2、每个抛光工件需要设计与抛光工件对应的夹紧工装，从而使抛光工件与型腔保持一定的间隙。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种模具流体抛光设备及其抛光方法，可以通过模具锻压出的锥形工件对模具进行流体抛光，从而省去了抛光工件，并且可以通用于各种不同尺寸的模具。
本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种模具流体抛光设备及其抛光方法，包括固定的下磨料缸、设置在下磨料缸上方的上磨料缸以及驱动上磨料缸上下运动的压紧驱动，下磨料缸上端开口且内部装有下磨料活塞，上磨料缸下端开口且内部装有上磨料活塞，模具放置在下磨料缸的上端面，模具的锻压型腔内装有该模具锻压出的锥形工件，锥形工件与锻压型腔之间留有间隙，模具与上磨料缸之间装有安装座，所述安装座为底部开口的桶状结构，安装座内装有高度可调的卡盘，卡盘通过高度调节装置与安装座固接，锥形工件的圆轴部夹紧在卡盘内，安装座的顶面开有位于上磨料缸内部的流体穿过孔。
本方案中锥形工件的圆轴部夹紧在卡盘内，通过高度调节装置可以调节卡盘的高度，从而调节锥形工件与锻压型腔之间的间隙，下磨料缸内装有位于下磨料活塞上方的抛光流体，通过下磨料活塞向上运动，将抛光流体从下磨料腔压入锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后通过安装座顶部的流体穿过孔进入上磨料腔；然后上磨料活塞向下运动，抛光流体穿过流体穿过孔后流经锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后进入下磨料腔，如此反复流动，进行抛光。
作为优化，所述高度调节装置包括固接在卡盘顶面的固定轴，固定轴的圆周面上设置有至少两个与固定轴轴线平行的平面，安装座的顶板上开有与固定轴截面形状适配的穿过孔，所述固定轴通过螺纹与设置在安装座上端面的螺母连接，所述安装座的顶板上装有顶在卡盘顶面上的顶紧螺栓。
本方案中的固定轴的圆周面上设置有至少两个与固定轴轴线平行的平面，安装座的顶板上开有与固定轴截面形状适配的穿过孔，从而将固定轴滑接在安装座的顶板上，使固定轴不能转动且可以上下运动，通过安装在固定轴上的螺母，可以调节固定轴的高度，顶紧螺栓顶在卡盘顶面上，从而将卡盘固定。
作为优化，所述固定轴上套有弹簧，弹簧的两端分别顶在卡盘和安装座上。本方案中设置的弹簧用于松开螺母时，弹簧可以将卡盘向下推动。
作为优化，所述顶紧螺栓共设置有两个且相对于固定轴对称。本方案中顶紧螺栓共设置有两个且相对于固定轴对称，从而可以对卡盘两侧均匀顶紧，防止顶紧螺栓将卡盘顶歪。
作为优化，所述流体穿过孔设置有多个且沿固定轴周向分布。本方案中流体穿过孔设置有多个且沿固定轴周向分布，使抛光流体可以通过多个流体穿过孔上下流动。
作为优化，所述上磨料活塞的端面设有与固定轴上端适配的沉孔。通过本方案中设置的沉孔，可以防止上磨料活塞下降时与固定轴干涉。
作为优化，所述上磨料缸下端面、下磨料缸上端面以及安装座的下端面均固接有密封圈。本方案中的密封圈起到密封作用。
一种模具流体抛光设备的抛光方法，包括以下步骤：
a.将模具放置到下磨料缸的上端面，使模具的底面和下磨料缸之间形成下磨料腔，将安装座取下，通过卡盘的卡爪夹紧锥形工件的圆轴部；
b.将安装座放置到模具上，通过高度调节装置将卡盘相对于安装座向下调节，使锥形部插入锻压型腔后安装座相对于模具升起一定距离；通过转动安装座使锥形部与锻压型腔贴合，
c.通过调整安装座与卡盘的相对高度，使安装座下降，直至下降到模具的上端面，继续调整安装座与卡盘的相对高度，使锥形工件向上运动，使锥形部和锻压型腔之间离开一定间隙；
d. 上磨料缸下压至安装座的上端面，使上磨料缸与安装座之间形成闭合的上磨料腔；
e. 通过下磨料活塞向上运动，将抛光流体从下磨料腔压入锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后通过安装座顶部的流体穿过孔进入上磨料腔；然后上磨料活塞向下运动，抛光流体穿过流体穿过孔后流经锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后进入下磨料腔，如此反复流动，进行抛光；
f. 完成抛光后，停止设备，上磨料缸上升，取出抛光后的模具。
本发明的有益效果为：本发明的一种模具流体抛光设备及其抛光方法，将锥形工件的圆轴部夹紧在卡盘内，通过高度调节装置可以调节卡盘的高度，从而调节锥形工件与锻压型腔之间的间隙，下磨料缸内装有位于下磨料活塞上方的抛光流体，通过下磨料活塞向上运动，将抛光流体从下磨料腔压入锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后通过安装座顶部的流体穿过孔进入上磨料腔；然后上磨料活塞向下运动，抛光流体穿过流体穿过孔后流经锥形部和锻压型腔之间的间隙，然后进入下磨料腔，如此反复流动，进行抛光，不但降低了工人的劳动强度，而且抛光均匀。
通过模具锻压出的锥形工件对模具进行流体抛光，从而省去了单独加工的抛光工件，抛光后的锥形工件可以作为零部件继续在设备上使用，并且由于卡盘的高度可调，可以通用于各种不同尺寸的模具。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A-A面剖视图；
图3为本发明中安装座顶面示意图；
图4为本发明中锥形工件结构示意图；
图5为本发明中模具剖面示意图；
图中所示：
1、安装座，2、锥形工件，3、模具，4、卡盘，5、固定轴，6、弹簧，7、顶紧螺栓，8、机架， 9、下磨料缸，10、下磨料活塞，11、下磨料油缸，12、上磨料缸，13、上磨料活塞，14、上磨料油缸，15、压紧油缸，16、磨料收集口，17、磨料收集箱，18、流体穿过孔，201、锥形部，202、圆轴部，301、锻压型腔，302、底部通孔。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1~5所示，本发明的一种模具流体抛光设备，包括固定的下磨料缸9，下磨料缸9竖向固定在机架8的底部，下磨料缸9上端开口且内部装有下磨料活塞10，下磨料活塞10固接在下磨料油缸11的伸缩轴上，下磨料油缸11与机架8固接。
机架8的顶部固接有向下的压紧油缸15，压紧油缸15的伸缩轴上固接有位于下磨料缸9上方的上磨料缸12，压紧油缸15是驱动上磨料缸12上下运动的压紧驱动。
上磨料缸12下端开口且内部装有上磨料活塞13，上磨料活塞13固接在上磨料油缸14的伸缩轴上，上磨料油缸14与上磨料缸12固接。
模具3放置在下磨料缸9的上端面，下磨料缸9上端面固接有密封圈，从而将模具3的底面与下磨料缸9的上端面密封，模具3的底部通孔302设置在下磨料缸9的范围内，模具3的底面和下磨料缸9之间形成下磨料腔，下磨料腔内装有抛光流体。
模具3的锻压型腔301内装有该模具3锻压出的锥形工件2，锥形工件2与锻压型腔301之间留有间隙。
模具3与上磨料缸12之间装有安装座1，所述安装座1为底部开口的桶状结构，安装座1的下端面固接有密封圈，从而将安装座1的下端面和模具3的上端面密封，模具3的锻压型腔301在安装座1内部，上磨料缸12的下端下降后压在安装座1的顶板上，上磨料缸12下端面固接有密封圈，从而将上磨料缸12和安装座1的顶板密封。
安装座1内装有高度可调的卡盘4，卡盘4通过高度调节装置与安装座1固接，锥形工件2的圆轴部202夹紧在卡盘4内。
所述高度调节装置包括固接在卡盘4顶面的固定轴5，固定轴5的圆周面上设置有至少两个与固定轴5轴线平行的平面，安装座1的顶板上开有与固定轴5截面形状适配的穿过孔，所述固定轴5通过螺纹与设置在安装座1上端面的螺母连接，所述安装座1的顶板上装有顶在卡盘4顶面上的顶紧螺栓7，所述顶紧螺栓7共设置有两个且相对于固定轴5对称。固定轴5上套有弹簧6，弹簧6的两端分别顶在卡盘4和安装座上。
安装座1的顶面开有位于上磨料缸12内部的流体穿过孔18，所述流体穿过孔18设置有6个且沿固定轴5周向分布。
所述上磨料活塞13的端面设有与固定轴5上端适配的沉孔。
机架8的下部设有磨料收集口16，磨料收集口16连通磨料收集箱，工作过程中泄漏的抛光流体可以通过磨料收集口16流入磨料收集箱17。
本发明的使用方法：
将模具3放置到下磨料缸9的上端面，使模具3的底面和下磨料缸9之间形成下磨料腔，将安装座1取下，通过卡盘4的卡爪夹紧锥形工件2的圆轴部202。
将安装座1放置到模具3上，松开固定轴5的螺母，并通过顶紧螺栓7将卡盘4相对于安装座1向下调节，使锥形部201插入锻压型腔301后安装座1相对于模具3升起一定距离；由于锥形部201可以为齿轮等不规则形状，因此需要转动安装座1使锥形部201与锻压型腔301贴合，此时安装座1与模具3之间留有一定距离。
松开顶紧螺栓7来调整安装座1与卡盘4的相对高度，使安装座1下降，直至下降到模具3的上端面，然后拧紧固定轴5的螺母，使锥形工件2向上运动，使锥形部201和锻压型腔301之间离开一定间隙；锥形工件2向上运动的距离可以通过固定轴5的螺母转动的圈数得出。
压紧油缸15伸长，将上磨料缸12下压至安装座1的上端面，使上磨料缸12与安装座1之间形成闭合的上磨料腔。
下磨料油缸11驱动下磨料活塞10向上运动，此时上磨料活塞13一同向上运动，将抛光流体从下磨料腔压入锥形部201和锻压型腔301之间的间隙，然后通过安装座1顶部的流体穿过孔18进入上磨料腔。
然后上磨料油缸驱动上磨料活塞13向下运动，此时下磨料活塞10一同向下运动，抛光流体穿过流体穿过孔18后流经锥形部201和锻压型腔301之间的间隙，然后进入下磨料腔，如此反复流动，进行抛光；
完成抛光后，停止设备，此时下磨料活塞10停止在底部，使抛光流体位于下磨料腔中，上磨料缸12上升，取出抛光后的模具3。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (8)
1.一种模具流体抛光设备，其特征在于：包括固定的下磨料缸（9）、设置在下磨料缸（9）上方的上磨料缸（12）以及驱动上磨料缸（12）上下运动的压紧驱动，下磨料缸（9）上端开口且内部装有下磨料活塞（10），上磨料缸（12）下端开口且内部装有上磨料活塞（13），模具（3）放置在下磨料缸（9）的上端面，模具（3）的锻压型腔（301）内装有该模具（3）锻压出的锥形工件（2），锥形工件（2）与锻压型腔（301）之间留有间隙，模具（3）与上磨料缸（12）之间装有安装座（1），所述安装座（1）为底部开口的桶状结构，安装座（1）内装有高度可调的卡盘（4），卡盘（4）通过高度调节装置与安装座（1）固接，锥形工件（2）的圆轴部（202）夹紧在卡盘（4）内，安装座（1）的顶面开有位于上磨料缸（12）内部的流体穿过孔（18）。
2.根据权利要求1所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述高度调节装置包括固接在卡盘（4）顶面的固定轴（5），固定轴（5）的圆周面上设置有至少两个与固定轴（5）轴线平行的平面，安装座（1）的顶板上开有与固定轴（5）截面形状适配的穿过孔，所述固定轴（5）通过螺纹与设置在安装座（1）上端面的螺母连接，所述安装座（1）的顶板上装有顶在卡盘（4）顶面上的顶紧螺栓（7）。
3.根据权利要求2所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述固定轴（5）上套有弹簧（6），弹簧（6）的两端分别顶在卡盘（4）和安装座上。
4.根据权利要求2所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述顶紧螺栓（7）共设置有两个且相对于固定轴（5）对称。
5.根据权利要求2所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述流体穿过孔（18）设置有多个且沿固定轴（5）周向分布。
6.根据权利要求2所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述上磨料活塞（13）的端面设有与固定轴（5）上端适配的沉孔。
7.根据权利要求1所述的一种模具流体抛光设备，其特征在于：所述上磨料缸（12）的下端面、下磨料缸（9）的上端面以及安装座（1）的下端面均固接有密封圈。
8.一种模具流体抛光设备的抛光方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.将模具（3）放置到下磨料缸（9）的上端面，使模具（3）的底面和下磨料缸（9）之间形成下磨料腔，将安装座（1）取下，通过卡盘（4）的卡爪夹紧锥形工件（2）的圆轴部（202）；
b.将安装座（1）放置到模具（3）上，通过高度调节装置将卡盘（4）相对于安装座（1）向下调节，使锥形部（201）插入锻压型腔（301）后安装座（1）相对于模具（3）升起一定距离；通过转动安装座（1）使锥形部（201）与锻压型腔（301）贴合；
c.通过调整安装座（1）与卡盘（4）的相对高度，使安装座（1）下降，直至下降到模具（3）的上端面，继续调整安装座（1）与卡盘（4）的相对高度，使锥形工件（2）向上运动，使锥形部（201）和锻压型腔（301）之间离开一定间隙；
d. 上磨料缸（12）下压至安装座（1）的上端面，使上磨料缸（12）与安装座（1）之间形成闭合的上磨料腔；
e. 通过下磨料活塞（10）向上运动，将抛光流体从下磨料腔压入锥形部（201）和锻压型腔（301）之间的间隙，然后通过安装座（1）顶部的流体穿过孔（18）进入上磨料腔；然后上磨料活塞（13）向下运动，抛光流体穿过流体穿过孔（18）后流经锥形部（201）和锻压型腔（301）之间的间隙，然后进入下磨料腔，如此反复流动，进行抛光；
f. 完成抛光后，停止设备，上磨料缸（12）上升，取出抛光后的模具（3）。
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