CN112139360B - 一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，在带状锌白铜的表面涂吸光涂层后，采用级进模进行连续冲压成型，再利用激光进行退火处理，最后采用空化射流清洗得到电阻焊用弹簧片。本发明的有益效果是：实现音叉型晶体封装用弹簧片生产加工中各工序共线加工，减少周转工序，利用新的热处理和清洗方法达到节能环保的目的。

Description

一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法

技术领域

本发明属于音叉型晶体谐振器零部件加工技术领域中的弹簧片的加工技术范畴，尤其涉及一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法。

背景技术

音叉型晶体谐振器零部件中的弹簧片是通过连续冲压的方法加工制成的，将带状锌白铜料带通过连续冲压模具的冲压加工得到所需要的弹簧片的形状和结构。

连续冲压为公知的冲压加工技术，冲压加工技术的技术要点在中国专利CN01134552.7、中国专利 CN201810017284.3和中国专利CN201910388662.3中已经明确公布，然而这些公知技术是基于传统的加工工艺，如传统的热处理，清洗等技术相互组合得到冲压加工方法，得到符合设计要求的冲压产品，然而这种形式的冲压加工方法是分工序，在不同的生产线上完成，工序与工序之间需要周转，且传统的热处理采用电加热或者燃气加热等方式实现，耗能高，传统的清洗方式采用的是化学试剂反应，清洗后的废液对工业用水符合各种重金属离子等污染水质的物质，不环保，此外，由于分工序不在统一生产线上作业，需要工件周转，需要人员和周转装备，需要一定的人力物力，增加了生产成本。

目前，锌白铜弹簧片的生产工艺与中国专利CN01134552.7、中国专利CN201810017284.3和中国专利CN201910388662.3中公布的工艺路线相同，即：通过上料机展开料卷后，直接进入压机进行连续冲压，得到成型的弹簧片，然后送入清洗车间清洗。这一生产过程不同的生产线上完成，工序与工序之间需要周转，且传统的热处理采用电加热或者燃气加热等方式实现，耗能高，传统的清洗方式采用的是化学试剂反应，清洗后的废液对工业用水符合各种重金属离子等污染水质的物质，不环保。

因此，迫切需要一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法来实现音叉型晶体封装用弹簧片生产加工中各工序共线加工，减少周转工序，利用新的热处理和清洗方法达到节能环保的目的。

发明内容

为克服上述现有技术缺陷，本发明提供一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，在带状锌白铜的表面涂吸光涂层后，采用级进模进行连续冲压成型，再利用激光进行退火处理，最后采用空化射流清洗得到电阻焊用弹簧片，该方法包括如下步骤：

第一步，展开料带，将卷成盘状的锌白铜料带利用上料机展开；

第二步，涂吸光材料涂层，在上料机的出口处设有吸光材料涂抹装置，并将第一步展开的锌白铜料带通过该装置进行涂吸光材料涂层，上料机展平锌白铜料带的出口处设置吸光材料涂抹装置，该装置包括两个靠在一起的上下两个辊面上带孔的辊筒，辊筒的内部为空腔结构，在辊筒的端部与吸光材料的液体料筒相连接，当锌白铜料带通过两个辊筒之间的空间时，两辊筒发生相对转动，吸光材料从辊面的孔中流出黏在锌白铜料带的表面，并在辊的碾压下将吸光材料均匀的涂在锌白铜料带的表面；

第三步，冲压成型，将第二步得到的锌白铜料带通过级进模进行冲孔、成型、落料得到成型弹簧片料带；

第四步，消除应力退火，利用脉冲激光退火对成型弹簧片料带上下两面进行快速退火；

第五步，油污清洗，将第四步得到的成型弹簧片料带通过超声波清洗装置清洗成型弹簧片料带表面的油渍；

第六步，涂层清洗，将第五步得到的成型弹簧片料带通过空化射流清洗装置清洗成型弹簧片料带表面的涂吸光材料涂层；

第七步，成品弹簧片料带收集。

其中，冲压成型所用的油压机和用于脉冲激光退火的脉冲激光退火装置给整个生产线发送反馈信号来控制上料机和吸光材料涂抹装置的节拍和停机以及开机，用于成品弹簧片料带收集的成型料带卷取装置给整个生产线发送反馈信号来控制油污清洗装置，空化射流清洗装置节拍和停机以及开机。

采用这一加工理念，利用现有连续冲压的生产线中装置进行重新布置，在上料机和连续冲压模具之间加入吸光材料涂抹装置，在连续冲压模具和成品的成型弹簧片料带收集装置之间依次加入利用脉冲激光退火技术进行的消除应力退火，利用超声波清洗装置进行的油污清洗和利用空化射流清洗装置进行清洗的涂层清洗，将多个工序整合到同一条生产线内，同时利用脉冲激光退火，替代了传统的退火方式，利用高能量密度的激光束辐照退火材料表面，从而引起被照区域的温度突然升高，达到退火效果，在几秒到十几秒的时间内完成退火，同时为了实现激光退火，在前序工序中加入了吸光材料涂抹装置，使得锌白铜料带的表面能够更多的吸收脉冲激光，实现短时间内快速退火的目的，进而消除连续冲压过程中锌白铜料带成型后得到的成型弹簧片料带中因冷塑性变形而产生的内应力，稳定组织，稳定尺寸，此外在锌白铜料带的本身，以及连续冲压和脉冲激光退火的过程中，因工艺需要加入的冲压润滑油，和退火产生的粉尘碎屑等，不可避免的粘在成型弹簧片料带上，这时在脉冲激光退火的后序加入超声波清洗装置对成型弹簧片料带进行清洗，成型弹簧片料带在超声波清洗装置内通过，通过时间根据生产节拍和工艺要求确定，超声波清洗装置可以清洗掉油污和粉尘，但是无法清洗掉吸光材料涂层，因此又加入了空化射流清洗装置，利用空化射流中的高压气泡碰到障碍物后发生爆破的原理对吸光材料涂层进行持续破坏，直至涂层被完全破坏冲洗掉，这样就得到了洁净的成型弹簧片料带，进入成品收集工序，其中，空化射流空化是由于液流系统中的局部低压( 低于相应温度下该液体的饱和蒸气压)使液体蒸发而引起的微气泡( 或称为气核) 爆发性生长现象。通常见到的液体都不是纯液体，里面含有许多微粒杂质，如固体微粒、微生物和微气泡。这种微气泡的半径一般在20μm以下，叫做气核或空化核。当液体压强低到相应温度下的饱和蒸气压强时，空化核开始膨胀，实现空化。当环境压强高于相应温度下的饱和蒸气压强时，空化泡湮灭，空化射流清洗技术为已公开的现有技术，其反生装置在不再累述，本发明中采用空化射流技术中高压水的压强为:8MPA-10MPA,空化射流发生器产生的富含空化泡的水流不能直接冲击到锌白铜料带上，需要冲击到一个挡板上后飞溅到锌白铜料带上，再冲富含空化泡的水流冲击到挡板上时，空化泡会损失一部分，并损失大量的冲击力，飞溅到锌白铜料带冲击力变小，且含有一定量的空化泡，这样既能起到清洗作用，又不会将锌白铜料带冲击变形。

优选的，所述吸光材料由按照重量组份计算，包括：棕刚玉10～12份、石英砂10～12份、新酚醛树脂(xylok)19～22份、浓度95%的工业酒精28～32份、防沉剂3～6份的材料搅拌而成。

上述吸光材料配方优选为：按照重量组份计算，包括：棕刚玉12份、石英砂12份、新酚醛树脂(xylok)22份、浓度95%的工业酒精30份、防沉剂5份。

其中，吸光材料制作时先分别将棕刚玉12份和石英砂12份在球磨机中研磨，固体料粒度在600目以上，将棕刚玉和石英沙按1:1的的比例搅拌90分钟，搅拌速度80转/分钟，充分混合，在常温下，再将混合料与22份的醇基酚醛树脂混合，搅拌速度60转/分钟，搅拌30分钟，充分搅拌，然后加入30份的浓度95%的工业酒精进行搅拌20分钟，搅拌速度60转/分钟，最后加入防沉剂5份，进行搅拌，搅拌120分钟，搅拌速度60转/分钟，直到涂料丰满、均匀成稀薄胶状为止。

与现有技术相比，本配方所得到的吸光材料混合液，激光吸收率高、性价比好，与金属结合牢固，无刺激性气味，激光扫描时无反喷，激光处理后涂层清除方便，不污染环境，材料容易得到，制作方法简单、成本特别低廉；不足之处在于，制备完成后需要及时使用，不能长久时间的放置，长久时间放置容易出现结块沉淀。

作为本发明的进一步改进，所述第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始，锌白铜金属带输送时间为2分钟至3分钟；

采用这种加工方法，能够让锌白铜料带在涂吸光材料涂层能后充分的干燥，保证涂吸光材料涂层能够与锌白铜料带完全的贴合，同时也为连续冲压提供送料的缓冲区域，防止锌白铜料带的送料过快或者过慢而影响连续冲压。

作为本发明的更进一步改进，所述第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始的过程中设有风刀，用来风干涂吸光材料涂层，利用风刀的持续供风，在涂有吸光材料涂层的锌白铜料带上下两侧进行长距离的供风，对涂吸光材料涂层进行更有效的风干，其中风速为5-8米/秒，既能加速风干，也能防止风速太大，导致涂层被吹的分布不均匀。

作为本发明的更进一步改进，所述第五步中油污清洗所用的超声波清洗剂PH值范围：优选为PH值=10。由于涂吸光材料涂层中使用了新酚醛树脂(xylok)作为粘合剂，而新酚醛树脂(xylok)遇到遇强碱发生腐蚀，因此，超声波清洗剂使用了强碱配置的PH值范围：其中优选为PH值=10，对涂吸光材料涂层的新酚醛树脂(xylok)进行腐蚀，为后续的空化射流清洗工序做准备。

作为本发明的更进一步改进，所述第六步，涂层清洗中所用清洗剂的PH值范围：（7≥PH值≥6），由于第五步中使用了PH值=10清洗剂，在进入第六步的涂层清洗过程中，不可避免的带入一部分碱性溶液，因此设置了PH值范围：（7≥PH值≥6）的酸性溶液来进行中和，同时新酚醛树脂(xylok)遇到酸性溶液会发生分解，因此能够进一步的清洗锌白铜料带表面的吸光材料涂层。

优选的，所述第六步，涂层清洗中用空化射流对成型弹簧片金属带上下两面进行快速清洗。

本发明的积极效果是：实现了多工序的整合共线作业，通过涂吸光材料涂层和脉冲激光退火，实现了锌白铜料带成型后的热处理，且时间短，有效的降低热处理的能耗，为了锌白铜材料的晶体结构和冲压件的尺寸稳定性，同时超声波清洗和空化射流的清洗，保证了锌白铜冲压件的表面洁净，且超声波清洗和空化射流可用环保型清洗剂，甚至是清水作为清洗剂，对环境没有污染，更环保。

附图说明

图1是本发明一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法的流程图；

图2是所示本发明一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法所用设备正视图；

图3是图2中所示本发明一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法所用设备俯视图；

图4是图2中所示本发明一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法所用设备三维示意图；

图5是本发明一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法所用设备控制示意框图；

图例说明：1—上料机， 2—吸光材料涂抹装置， 3—油压机，4—级进模，5—脉冲激光退火装置，6—油污清洗装置，7—空化射流清洗装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

具体实施例：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

实施例一：

一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法：

第一步，展开料带，将卷成盘状的锌白铜料带固定在上料机1并利用上料机展开，上料机是集送料、矫正、料架三机一体全自动送料装置为连续冲压自动上料的通用设备，在此不再累述；

第二步，涂吸光材料涂层，在上料机1展平锌白铜料带的的出口处设置吸光材料涂抹装置2，该装置包括两个靠在一起的上下两个辊面上带孔的辊筒，辊筒的内部为空腔结构，在辊筒的端部与吸光材料的液体料筒相连接，当锌白铜料带通过两个辊筒之间的空间时，两辊筒发生相对转动，吸光材料从辊面的孔中流出黏在锌白铜料带的表面，并在辊的碾压下将吸光材料均匀的涂在锌白铜料带的表面；

第三步，冲压成型，将第二步得到的锌白铜料带通过油压机3上级进模4进行冲孔、成型、落料得到成型弹簧片料带，此过程为连续冲压的常规技术，在此不再累述，此外当油压机3出现故障，或者级进模4出现异常时，油压机3的控制系统反馈给整个生产线的控制系统信号，并指导上料机1和吸光材料涂抹装置2停止工作；

第四步，消除应力退火，在油压机3后设置脉冲激光退火装置5，脉冲激光退火装置5与上料机的展平装置结构相同，仅在其中部的锌白铜料带通过的路径上下方向增加激光发生器，并在激光发生器的周围设置激光隔段挡板，利用脉冲激光退火对成型弹簧片料带上下两面进行快速退火；激光发生器的附属装置在安装在脉冲激光退火装置5的下部；

第五步，油污清洗，将第三步得到的成型弹簧片料带通过油污清洗装置6，油污清洗装置6包括超声波清洗机、前导向牵引辊组和后导向牵引辊组，前导向牵引辊组和后导向牵引辊组牵引着成型锌白铜料带的两侧边，控制成型锌白铜料带在超声波清洗机的通过速度，成型锌白铜料带在超声波清洗机清洗成型弹簧片料带表面的油渍和粉尘，超声波清洗机为通用设备，其原理和用法在此不再累述；

第六步，涂层清洗，将第五步得到的成型弹簧片料带通过空化射流清洗装置7清洗成型弹簧片料带表面的涂吸光材料涂层，空化射流清洗的原理为已公开的现有技术，包括空化射流发生装置、空化射流喷射口和水流回收装置，其中空化射流发生装置和水流回收装置需要安装在空化射流清洗装置7下部，并将空化射流喷射口对准成型弹簧片料带进行喷射，这样空化射流的水就会流入水流回收装置进行过滤后再利用；

第七步，成品弹簧片料带收集，采用成型料带卷取装置来实现。

此外上述步骤中，油压机3和脉冲激光退火装置5给整个生产线发送反馈信号来控制上料机1和吸光材料涂抹装置2的节拍和停机以及开机，成型料带卷取装置给整个生产线发送反馈信号来控制油污清洗装置6，空化射流清洗装置7节拍和停机以及开机。

实施例二：

一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法：

第一步，展开料带，将卷成盘状的锌白铜料带固定在上料机1并利用上料机展开，上料机是集送料、矫正、料架三机一体全自动送料装置为连续冲压自动上料的通用设备，在此不再累述；

第二步，涂吸光材料涂层，在上料机1展平锌白铜料带的的出口处设置吸光材料涂抹装置2，该装置包括两个靠在一起的上下两个辊面上带孔的辊筒，辊筒的内部为空腔结构，在辊筒的端部与吸光材料的液体料筒相连接，当锌白铜料带通过两个辊筒之间的空间时，两辊筒反生相对转动，吸光材料从辊面的孔中流出黏在锌白铜料带的表面，并在辊的碾压型将吸光材料均匀的涂在锌白铜料带的表面；其中吸光材料按照重量组份计算，包括：棕刚玉12、石英砂12、新酚醛树脂(xylok)22、工业酒精30、防沉剂5；

第三步，冲压成型，将第二步得到的锌白铜料带通过油压机3上级进模4进行冲孔、成型、落料得到成型弹簧片料带，此过程为连续冲压的常规技术，在此不再累述，此外当油压机3出现故障，或者级进模4出现异常时，油压机3的控制系统反馈给整个生产线的控制系统信号，并指导上料机1和吸光材料涂抹装置2停止工作；

第四步，消除应力退火，在油压机3后设置脉冲激光退火装置5，脉冲激光退火装置5与上料机的展平装置结构相同，仅在其中部的锌白铜料带通过的路径上下方向增加激光发生器，并在激光发生器的周围设置激光隔段挡板，利用脉冲激光退火对成型弹簧片料带上下两面进行快速退火；激光发生器的附属装置在安装在脉冲激光退火装置5的下部；

第五步，油污清洗，将第三步得到的成型弹簧片料带通过油污清洗装置6，油污清洗装置6包括超声波清洗机、前导向牵引辊组和后导向牵引辊组，前导向牵引辊组和后导向牵引辊组牵引着成型锌白铜料带的两侧边，控制成型锌白铜料带在超声波清洗机的通过速度，成型锌白铜料带在超声波清洗机清洗成型弹簧片料带表面的油渍和粉尘，超声波清洗机为通用设备，其原理和用法在此不再累述；

第六步，涂层清洗，将第五步得到的成型弹簧片料带通过空化射流清洗装置7清洗成型弹簧片料带表面的涂吸光材料涂层，空化射流清洗的原理为已公开的现有技术，包括空化射流发生装置、空化射流喷射口和水流回收装置，其中空化射流发生装置和水流回收装置需要安装在空化射流清洗装置7下部，并将空化射流喷射口对准成型弹簧片料带进行喷射，这样空化射流的水就会流入水流回收装置进行过滤后再利用；

第七步，成品弹簧片料带收集，采用成型料带卷取装置来实现。

此外上述步骤中，油压机3和脉冲激光退火装置5给整个生产的发送反馈信号来控制上料机1和吸光材料涂抹装置2的节拍和停机以及开机，成型料带卷取装置给整个生产的发送反馈信号来控制油污清洗装置6，空化射流清洗装置7节拍和停机以及开机。

前述内容已经宽泛地概述出各个实施例的一些方面和特征，其应该被解释为仅是各个潜在应用的说明。其他有益结果可以通过以不同方式应用公开的信息或通过组合公开的实施例的各个方面来获得。在由权利要求限定的范围的基础上，结合附图地参考对示例性实施例的具体描述可获得其他方面和更全面的理解。

此外本发明还公开了以下技术方案：

方案一：

涂层清洗中用空化射流对成型弹簧片金属带上下两面进行快速清洗。

方案二：

第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始，锌白铜金属带输送时间为2分钟至3分钟。

方案三：

所述第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始的过程中设有风刀，用来风干涂吸光材料涂层，风速为6米/秒。

方案四：

所述第五步中油污清洗所用的超声波清洗剂PH值=10。

方案五：

所述第六步，涂层清洗中所用清洗剂的PH值范围：PH值=6.5。

上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，在带状锌白铜的表面涂吸光涂层后，采用级进模进行连续冲压成型，再利用激光进行退火处理，最后采用空化射流清洗得到电阻焊用弹簧片，该方法包括如下步骤：

第一步，展开料带，将卷成盘状的锌白铜料带利用上料机展开；

第二步，涂吸光材料涂层，在上料机的出口处设有吸光材料涂抹装置，并将第一步展开的锌白铜料带通过该装置进行涂吸光材料涂层，上料机展平锌白铜料带的出口处设置吸光材料涂抹装置，该装置包括两个靠在一起的上下两个辊面上带孔的辊筒，辊筒的内部为空腔结构，在辊筒的端部与吸光材料的液体料筒相连接，当锌白铜料带通过两个辊筒之间的空间时，两辊筒发生相对转动，吸光材料从辊面的孔中流出黏在锌白铜料带的表面，并在辊的碾压下将吸光材料均匀的涂在锌白铜料带的表面；

第三步，冲压成型，将第二步得到的锌白铜料带通过级进模进行冲孔、成型、落料得到成型弹簧片料带；

第四步，消除应力退火，利用脉冲激光退火对成型弹簧片料带上下两面进行快速退火；

第五步，油污清洗，将第四步得到的成型弹簧片料带通过超声波清洗装置清洗成型弹簧片料带表面的油渍；

第六步，涂层清洗，将第五步得到的成型弹簧片料带通过空化射流清洗装置清洗成型弹簧片料带表面的涂吸光材料涂层；

第七步，成品弹簧片料带收集；

其中，冲压成型所用的油压机和用于脉冲激光退火的脉冲激光退火装置给整个生产线发送反馈信号来控制上料机和吸光材料涂抹装置的节拍和停机以及开机，用于成品弹簧片料带收集的成型料带卷取装置给整个生产线发送反馈信号来控制油污清洗装置，空化射流清洗装置节拍和停机以及开机。

2.根据权利要求1所述一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，所述吸光材料由按照重量组份计算，包括：棕刚玉10～12份、石英砂10～12份、新酚醛树脂(xylok)19～22份、浓度95%的工业酒精28～32份、防沉剂3～6份的材料搅拌而成。

3.根据权利要求2所述一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，所述第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始，锌白铜金属带输送时间为2分钟至3分钟。

4.根据权利要求3所述一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，所述第二步涂吸光材料涂层结束到所述第三步冲压成型开始的过程中设有风刀，用来风干涂吸光材料涂层。

5.根据权利要求4所述一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，所述第六步，涂层清洗中所用清洗剂的PH值范围：7≥PH值≥6。

6.根据权利要求5所述一种音叉型晶体谐振器用弹簧片加工方法，其特征在于，所述第六步，涂层清洗中用空化射流对成型弹簧片金属带上下两面进行快速清洗。

Images