CN112372251A - 喷丝模板微孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷丝模板微孔加工方法，涉及喷丝模板加工技术领域，该包括以下步骤：用干冰分别从喷丝模板的进料面和喷丝面对微孔进行清洗；在喷丝模板的进料面安装包围进料槽的料框，向喷丝模板的进料槽内填充磨料，进行上下激振，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装与料框连通的箱体，料框与箱体和喷丝模板密封连接；对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振时向箱体内持续充入压缩空气；抛光完成后，将喷丝模板卸下，用干冰清洗，即得。本发明解决了现有长度较长的喷丝模板在加工微孔时存在抛光不均匀，抛光效果较差的问题。

Description

喷丝模板微孔加工方法
技术领域
本发明涉及喷丝模板加工技术领域，尤其是一种喷丝模板微孔加工方法。
背景技术
喷丝模板上有大量的微孔，这些微孔的孔径有的会小于0.2mm，在加工喷丝模板上的微孔时，除了要保证孔径的大小，还要确保微孔内壁光洁，如果微孔内壁出现毛刺或粗糙颗粒，那么喷丝模板在使用过程中就容易出现堵孔，或是影响熔喷流速，形成结晶，在熔喷布上形成沙眼等质量问题，而降低产品质量。因此，目前在加工喷丝模板微孔时，都需要对微孔进行抛光，喷丝模板上微孔的孔径大小一般可以通过精密钻孔设备钻孔或者激光打孔设备打孔获得，微孔通过挤压磨料流体抛光则可以获得良好的内壁光洁度。但是，磨料流体抛光必须对喷丝模板上的所有微孔同时进行抛光才能获得理想的抛光效果，而现有的大多数磨料流体抛光设备对长度为1.6m、3m的喷丝模板进行抛光时，都只能采用分段抛光。磨料流体分段抛光难以准确分段，会造成有的微孔被抛光两次，有的微孔没有被抛光过，造成抛光不均匀，甚至出现微孔断裂，抛光效果较差。此外，微孔孔径越小，流体抛光难度会呈几何倍数增加，因为磨料流经过挤压进入微孔的研磨力会减弱，降低抛光效果，这就需要调整适当的挤压力，还对磨料的粒径和质量提出了更高要求，需要适中的粒径，还有一定的粘黏性、出油性和切削力。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷丝模板微孔加工方法，这种方法可以解决现有长度较长的喷丝模板在加工微孔时存在抛光不均匀，抛光效果较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种喷丝模板微孔加工方法，在喷丝模板上钻若干微孔，还包括以下步骤：
A、用干冰清洗机清洗已钻好微孔的喷丝模板，分别从喷丝模板的进料面和喷丝面对微孔进行清洗；
B、在喷丝模板的进料面安装料框，料框包围喷丝模板上的进料槽；
C、将喷丝模板固定在激振装置上，使喷丝模板的喷丝面朝下；
D、向喷丝模板的进料槽内填充磨料，当磨料填充至料框的至少一半后，通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；
E、用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装下端敞口的箱体，箱体与料框连通，料框与箱体和喷丝模板密封连接；
F、通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振过程中，同时向箱体内持续充入压缩空气；
G、抛光完成后，将喷丝模板卸下，重复步骤A，即得。
上述喷丝模板微孔加工方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：步骤F的激振频率为30Hz～100Hz，振幅大于微孔孔深。
进一步的，步骤F持续充入3 MPa～7 MPa的压缩空气。
进一步的，步骤A的干冰清洗机的喷嘴到喷丝模板表面的距离为10cm～20cm，喷射压力为0.6 MPa～1MPa，出冰速率为0.8～1.5kg/min，沿喷丝模板的微孔排列方向以2cm/s～5 cm/s速度进行清洗。
进一步的，步骤D的激振频率为0.5Hz～10Hz。
进一步的，钻微孔的钻具的转速在10000rpm以上，钻具的进给量为0.03 mm/s～0.05mm/s。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本申请可对较长的喷丝模板的微孔进行均匀抛光，先用干冰清洗从两端进行清洗，可将前序机加工微孔的金属微粒等杂物清除出微孔；向喷丝模板的进料槽填充磨料，通过激振预先使喷丝模板的所有微孔都流出磨料，以利于后续的均匀抛光；填充满料框后铺盖纱布，减小磨料的飞溅范围，在激振装置的振动和压缩空气的压力双重作用下，磨料在振动状态下流经微孔对孔壁进行抛光，抛光效果好；喷丝模板上的所有微孔能同时进行抛光，抛光均匀；抛光完成后，再用干冰清洗，以避免残留的磨料堵孔。
2、激振频率和振幅的设定，可获得优良、均匀的抛光效果。
3、压缩空气的压强设置，可对磨料进行充足的施压，又能使磨料在设定的激振频率下得到足够的振动力。
4、干冰清洗条件的设置，清洗效果好，无残留。
5、钻孔的钻具转速和进给量的设置， 可降低钻孔加工表面粗糙度，减少毛刺，可减少后续微孔抛光的负担和时间。
附图说明
图1是本喷丝模板微孔加工方法实施例使用的抛光装置的结构示意图。
图2是图1中A-A方向的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
图1所示的喷丝模板微孔抛光装置主要包括箱体1、料框2、夹板3、激振装置5和纱布6，激振装置5包括底座5-3和设置在底座5-3上方的两个平行设置的支撑板5-1，支撑板5-1与喷丝模板4的下端定位面相对应，在至少一个支撑板5-1中部位置安装激振器5-4；各支撑板5-1分别通过弹簧5-2与底座5-3相连接，支撑板5-1底面固定有限位套5-11，底座5-3上固定有插入限位套5-11内的导向柱5-31，导向柱5-31与限位套5-11滑动配合，弹簧5-2套装在限位套5-11和导向柱5-31外。料框2的主体是长方框体，长方框体包围喷丝模板4的进料槽4-2，为了便于将料框2固定在喷丝模板4的进料面4-1上，料框2下部具有向两侧弯折的折边2-1，折边2-1与喷丝板的进料面4-1相贴合，折边2-1上开设有与喷丝模板4上的定位孔相对应的安装孔，在各折边2-1上端面放置夹板3，夹板3和激振装置5的支撑板5-11上均开设有与折边2-1安装孔相对应的通孔，用螺栓穿过相应的通孔和安装孔锁紧后，即可将喷丝模板4固定在激振装置5上，同时将料框2固定在喷丝模板4上，使喷丝模板4的进料槽4-2朝上，喷丝面4-4朝下。箱体1是下端敞口的长方箱体，箱体1安装在料框2上端并通过螺栓固定连接，安装时，使箱体1与料框2以及料框2与喷丝模板4之间密封连接。箱体1通过连接管与空压机相连接，以向箱体1充入压缩空气。
以下实施例均采用图1的喷丝模板微孔抛光装置，在喷丝模板上钻若干微孔4-3后，对微孔4-3使用市售的高分子立方碳化硼软磨料进行抛光加工。
实施例1
本实施例的喷丝模板微孔加工方法，在喷丝模板上钻微孔的钻具的转速为10000rpm，钻具的进给量为0.03 mm/s，钻好微孔后，还包括以下步骤：
A、用干冰清洗机清洗已钻好微孔的喷丝模板，分别从喷丝模板的进料面和喷丝面沿喷丝模板的微孔排列方向以2cm/s速度对微孔进行清洗，清洗过程中的干冰清洗机的喷嘴到喷丝模板表面的距离为10cm，喷射压力为0.6 MPa，出冰速率为0.8kg/min；
B、在喷丝模板的进料面安装料框，料框包围喷丝模板上的进料槽；
C、将喷丝模板固定在激振装置上，使喷丝模板的喷丝面朝下，在激振装置的底座上放置废料槽，接后续抛光流下的废料；
D、向喷丝模板的进料槽内填充磨料，当磨料填充至料框的至少一半后，通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为0.5Hz，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；
E、用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装下端敞口的箱体，箱体与料框连通，料框与箱体和喷丝模板密封连接；
F、通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为30Hz，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振过程中，同时向箱体内持续充入3MPa的压缩空气；喷丝模板内的磨料在振动和压力作用下，均匀流经各微孔，最终从微孔流出；当喷丝模板再无废料流出后，停止充气和激振，完成抛光；
G、抛光完成后，将喷丝模板卸下，重复步骤A，即得。
实施例2
本实施例的喷丝模板微孔加工方法，在喷丝模板上钻微孔的钻具的转速为15000rpm，钻具的进给量为0.04 mm/s，钻好微孔后，还包括以下步骤：
A、用干冰清洗机清洗已钻好微孔的喷丝模板，分别从喷丝模板的进料面和喷丝面沿喷丝模板的微孔排列方向以4cm/s速度对微孔进行清洗，清洗过程中的干冰清洗机的喷嘴到喷丝模板表面的距离为15cm，喷射压力为0.8 MPa，出冰速率为1.2kg/min；
B、在喷丝模板的进料面安装料框，料框包围喷丝模板上的进料槽；
C、将喷丝模板固定在激振装置上，使喷丝模板的喷丝面朝下，在激振装置的底座上放置废料槽，接后续抛光流下的废料；
D、向喷丝模板的进料槽内填充磨料，当磨料填充至料框的至少一半后，通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为5Hz，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；
E、用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装下端敞口的箱体，箱体与料框连通，料框与箱体和喷丝模板密封连接；
F、通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为60Hz，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振过程中，同时向箱体内持续充入5MPa的压缩空气；喷丝模板内的磨料在振动和压力作用下，均匀流经各微孔，最终从微孔流出；当喷丝模板再无废料流出后，停止充气和激振，完成抛光；
G、抛光完成后，将喷丝模板卸下，重复步骤A，即得。
实施例3
本实施例的喷丝模板微孔加工方法，在喷丝模板上钻微孔的钻具的转速为20000rpm，钻具的进给量为0.05 mm/s，钻好微孔后，还包括以下步骤：
A、用干冰清洗机清洗已钻好微孔的喷丝模板，分别从喷丝模板的进料面和喷丝面沿喷丝模板的微孔排列方向以5cm/s速度对微孔进行清洗，清洗过程中的干冰清洗机的喷嘴到喷丝模板表面的距离为20cm，喷射压力为1 MPa，出冰速率为1.5kg/min；
B、在喷丝模板的进料面安装料框，料框包围喷丝模板上的进料槽；
C、将喷丝模板固定在激振装置上，使喷丝模板的喷丝面朝下，在激振装置的底座上放置废料槽，接后续抛光流下的废料；
D、向喷丝模板的进料槽内填充磨料，当磨料填充至料框的至少一半后，通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为10Hz，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；
E、用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装下端敞口的箱体，箱体与料框连通，料框与箱体和喷丝模板密封连接；
F、通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，激振频率为100Hz，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振过程中，同时向箱体内持续充入7MPa的压缩空气；喷丝模板内的磨料在振动和压力作用下，均匀流经各微孔，最终从微孔流出；当喷丝模板再无废料流出后，停止充气和激振，完成抛光；
G、抛光完成后，将喷丝模板卸下，重复步骤A，即得。
使用粗糙度仪对实施例1至实施例3的微孔进行检测，微孔粗糙度Ra≦0.02μm，同一样件的抽测微孔粗糙度相同。

Claims (6)

1.一种喷丝模板微孔加工方法，在喷丝模板上钻若干微孔，其特征在于包括以下步骤：
A、用干冰清洗机清洗已钻好微孔的喷丝模板，分别从喷丝模板的进料面和喷丝面对微孔进行清洗；
B、在喷丝模板的进料面安装料框，料框包围喷丝模板上的进料槽；
C、将喷丝模板固定在激振装置上，使喷丝模板的喷丝面朝下；
D、向喷丝模板的进料槽内填充磨料，当磨料填充至料框的至少一半后，通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，当磨料从喷丝模板的各微孔都流出磨料后，停止激振；
E、用磨料填满料框，再用纱布封盖料框，在料框之上安装下端敞口的箱体，箱体与料框连通，料框与箱体和喷丝模板密封连接；
F、通过激振装置对喷丝模板沿微孔的轴线方向进行上下激振，使磨料在振动状态下对微孔进行抛光，激振过程中，同时向箱体内持续充入压缩空气；
G、抛光完成后，将喷丝模板卸下，重复步骤A，即得。
2.根据权利要求1所述的喷丝模板微孔加工方法，其特征在于：步骤F的激振频率为30Hz～100Hz，振幅大于微孔孔深。
3.根据权利要求2所述的喷丝模板微孔加工方法，其特征在于：步骤F持续充入3 MPa～7 MPa的压缩空气。
4.根据权利要求3所述的喷丝模板微孔加工方法，其特征在于：步骤A的干冰清洗机的喷嘴到喷丝模板表面的距离为10cm～20cm，喷射压力为0.6 MPa～1MPa，出冰速率为0.8～1.5kg/min，沿喷丝模板的微孔排列方向以2cm/s～5 cm/s速度进行清洗。
5.根据权利要求4所述的喷丝模板微孔加工方法，其特征在于：步骤D的激振频率为0.5Hz～10Hz。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的喷丝模板微孔加工方法，其特征在于：钻微孔的钻具的转速在10000rpm以上，钻具的进给量为0.03 mm/s～ 0.05mm/s。
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