CN111347110B - 一种浮雕形模具电解加工装置 - Google Patents

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    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
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Abstract

本发明公开了一种浮雕形模具电解加工装置，包括上模架和下模架，所述上模架内套设有活动模，所述活动模内设有可活动的工件，所述上模架上固定设置有调节支架，所述活动模上固定设置有螺钉支架，所述调节支架上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中安装有间隙调节螺钉，所述螺钉支架上设有限位孔，通过间隙调节螺钉的旋转带动螺钉支架和活动模上下移动。上模架、活动模、工件与下模架之间的流场包括抛物线流道段和矩形流道段。本发明的活动模可依靠间隙调节螺钉调节与下模架的间隙大小，且采用特殊形状的流道结构，可明显提高加工间隙中的电解液流速，本发明结构简单，成本低，能够满足电解加工对流速的要求，同时特别便于实现小间隙加工。

Description

一种浮雕形模具电解加工装置
技术领域
本发明涉及一种电解加工装置，特别涉及一种适用于浮雕型模具的电解加工装置。
背景技术
浮雕型模具如图1所示：其浮雕高度尺寸较小，但形状复杂，单件或批量生产时多采用 CNC，所需刀具种类多，且受材料硬度影响较大，工序多工时长。电解加工属于整体成型加 工，浮雕高度10mm的模具电解加工用时在5～10分钟，效率是普通CNC的几十倍，且不受 材料硬度影响，可在热处理后进行加工，加工表面质量好，无加工残余应力，不产生变形， 小间隙电解加工时表面光洁度高，无需抛光，即可一道工序一次成型。
加工间隙为电解加工中工件和工具阴极之间的间隙，加工间隙的大小决定了加工的精度， 间隙越小，精度越高，但间隙小时，电解液流过阻力大，电解液更新慢，不能及时带走电解 产物和电解热，使得加工间隙中热量分布不均，从而影响电解液电导率，导致加工间隙前后 大小不一，从而加工所得浮雕型模具精度不高
发明内容
针对现有技术中存在上述问题，本发明提供一种浮雕形模具电解加工装置。
本发明的技术方案如下：
一种浮雕形模具电解加工装置，包括上模架和下模架，所述上模架内套设有活动模，所 述活动模内设有可活动的工件，所述上模架上固定设置有调节支架，所述活动模上固定设置 有螺钉支架，所述调节支架上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中安装有间隙调节螺钉，所述螺钉 支架上设有限位孔，通过间隙调节螺钉的旋转带动螺钉支架和活动模上下移动。
更进一步的，所述上模架、活动模、工件与下模架之间的流场包括抛物线流道段和矩形 流道段，所述抛物线流道段从电解液的入口和出口处分别逐渐沿着抛物线形状向矩形流道段 收敛，矩形流道段位于两侧抛物线流道段的中间，整个流道左右对称，浮雕形模具的加工间 隙处于矩形流道的中间位置。
更进一步的，还包括光栅尺，光栅尺的标尺光栅固定于活动模上，光栅尺的光栅读数头 固定于调节支架上。
更进一步的，所述工件固定于机床主轴上，所述工件可跟随主轴沿着竖直方向运动。
更进一步的，所述上模架的侧面设有通孔，所述通孔内安装有锁紧螺钉，当流道高度调 节结束后，由锁紧螺钉将活动模与上模架进行固定。
更进一步的，所述上模架和下模架之间设有用于限制上模架和下模架之间的相对位置的 定位销，所述上模架和下模架之间还设有固定螺栓，上模架和下模架的相对位置调节好后， 由固定螺栓锁死。
更进一步的，所述间隙调节螺钉的下端活动套设有直径小于间隙调节螺钉杆身的销子， 所述销子的底端从间隙调节螺钉的底端伸出，并安装有挡环，所述限位孔的直径大于销子的 直径、小于间隙调节螺钉杆身的直径。
本发明的有益效果如下：
本发明的活动模可依靠间隙调节螺钉调节与下模架的间隙大小，且采用特殊形状的流道 结构，可明显提高加工间隙中的电解液流速，本发明结构简单，成本低，能够满足电解加工 对流速的要求，同时特别便于实现小间隙加工。
附图说明
图1是浮雕形模具样品图；
图2是本发明浮雕形模具电解加工装置的结构示意图；
图3是本发明浮雕形模具电解加工装置的流场模拟图；
图4是本发明浮雕形模具电解加工装置的流场模拟仿真图。
图中标记：1、主轴夹头；2、间隙调节螺钉；3、光栅尺；4、挡环；5、螺钉支架；6、 调节支架；7、锁紧螺钉；8、上模架；9、电解液入口；10、流道；11、工具阴极固定螺钉； 12、浮雕形工具阴极；13、下模架；14、工件；15、密封圈；16、上下模架固定螺栓；17、 活动模；18、电源；19、电解液出口；20加工间隙；21、定位销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明一种浮雕形模具电解加工装置的结构如图2所示，包括上模架8、下模架13和电 源18，上模架8内套设有活动模17，活动模17内设有可活动的工件14，活动模17与工件14之间设置有密封圈15，上模架8上固定设置有调节支架6，活动模17上固定设置有螺钉 支架5，调节支架6上设置有螺纹孔，螺纹孔中安装有间隙调节螺钉2，所述螺钉支架5上设 有限位孔，通过间隙调节螺钉2的旋转带动螺钉支架5和活动模17上下移动。工件14固定 于机床主轴的主轴夹头1上，工件14可跟随主轴沿着竖直方向运动。上模架8的侧面设有通 孔，通孔内安装有锁紧螺钉7，当流道高度调节结束后，由锁紧螺钉7将活动模17与上模架 8进行固定。浮雕形工具阴极12由工具阴极固定螺钉11固定于工件14下方的下模架13上。
如图3所示，上模架8、活动模17、工件14与下模架13之间的流道10包括抛物线流道段和矩形流道段，抛物线流道段从电解液入口9和电解液出口19处分别逐渐沿着抛物线形状 向矩形流道段收敛，矩形流道段位于两侧抛物线流道段的中间，整个流道左右对称，浮雕形 模具的加工间隙处于矩形流道的中间位置。
为了准确控制活动模17的位移量，该装置还设置有光栅尺3，光栅尺3的标尺光栅固定 于活动模17上，光栅尺3的光栅读数头固定于调节支架6上。
上模架8和下模架13之间设有用于限制上模架8和下模架13之间的相对位置的定位销 21，上模架8和下模架13之间还设有上下模架固定螺栓16，上模架8和下模架13的相对位 置调节好后，由上下模架固定螺栓16锁死。
作为本发明的优选结构，所述间隙调节螺钉2的下端活动套设有直径小于间隙调节螺钉 2杆身的销子，所述销子的底端从间隙调节螺钉2的底端伸出，并安装有挡环4，所述限位孔 的直径大于销子的直径、小于间隙调节螺钉2杆身的直径。
综上所述，本发明调节支架固定于上模架，螺钉支架固定于活动模，间隙调节螺钉与调 节支架螺纹配合，再通过挡环和销钉与螺钉支架活动配合(间隙调节螺钉可与调节支架产生 相对转动，而不产生相对位移)，当间隙调节螺钉旋转时，通过螺纹扭矩带动螺钉支架和活动 模上下移动，通过光栅尺的读数判断位移量。本发明中：活动模可依靠间隙调节螺钉调节与 下模架的间隙大小，及调节中间流道的高度值，调节时参照光栅尺，中间流道的高度值根据 模具浮雕的高度值调节，中间流道的高度值至少比模具浮雕的高度值大，当流道高度调节结 束后，由锁紧螺钉将活动模与上模架固定好，防止活动模移动，上模架与下模架之间有定位 销固定彼此的位置，再由固定螺栓锁死；特殊的流场形状设计，由图3可见，上模架和活动 模形成的流场形状是进口大，逐渐沿着抛物线形状收敛，中间是较窄的长方形的流道，整个 流道左右对称，即与长方形流场出口处相连的依然是抛物线，浮雕形模具的加工间隙处于长 方形流道的中间位置，这样设计的目的是能提高加工间隙中电解液的流速，其流场模拟如图 4所示，当入口速度设置为10m/s时，加工间隙所处的位置，流速可达33.2m/s，可见使用此 装置可明显提高加工间隙中的电解液流速。本发明结构简单，成本低，便于降低设备费用， 以获得更高电解液流速，满足电解加工对流速的要求；同时便于实现小间隙加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原 则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种浮雕形模具电解加工装置，包括上模架(8)和下模架(13)，其特征在于：所述上模架(8)内套设有活动模(17)，所述活动模(17)内设有可活动的工件(14)，所述上模架(8)上固定设置有调节支架(6)，所述活动模(17)上固定设置有螺钉支架(5)，所述调节支架(6)上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中安装有间隙调节螺钉(2)，所述螺钉支架(5)上设有限位孔，通过间隙调节螺钉(2)的旋转带动螺钉支架(5)和活动模(17)上下移动；所述上模架(8)、活动模(17)、工件(14)与下模架(13)之间的流场包括抛物线流道段和矩形流道段，所述抛物线流道段从电解液的入口和出口处分别逐渐沿着抛物线形状向矩形流道段收敛，矩形流道段位于两侧抛物线流道段的中间，整个流道左右对称，浮雕形模具的加工间隙处于矩形流道的中间位置。
2.根据权利要求1所述的一种浮雕形模具电解加工装置，其特征在于：还包括光栅尺(3)，光栅尺(3)的标尺光栅固定于活动模(17)上，光栅尺(3)的光栅读数头固定于调节支架(6)上。
3.根据权利要求1所述的一种浮雕形模具电解加工装置，其特征在于：所述工件(14)固定于机床主轴上，所述工件(14)可跟随主轴沿着竖直方向运动。
4.根据权利要求1所述的一种浮雕形模具电解加工装置，其特征在于：所述上模架(8)的侧面设有通孔，所述通孔内安装有锁紧螺钉(7)，当流道高度调节结束后，由锁紧螺钉(7)将活动模(17)与上模架(8)进行固定。
5.根据权利要求1所述的一种浮雕形模具电解加工装置，其特征在于：所述上模架(8)和下模架(13)之间设有用于限制上模架(8)和下模架(13)之间的相对位置的定位销(21)，所述上模架(8)和下模架(13)之间还设有上下模架固定螺栓(16)，上模架(8)和下模架(13)的相对位置调节好后，由上下模架固定螺栓(16)锁死。
6.根据权利要求1所述的一种浮雕形模具电解加工装置，其特征在于：所述间隙调节螺钉(2)的下端活动套设有直径小于间隙调节螺钉(2)杆身的销子，所述销子的底端从间隙调节螺钉(2)的底端伸出，并安装有挡环(4)，所述限位孔的直径大于销子的直径、小于间隙调节螺钉(2)杆身的直径。
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