CN112643527B - 一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装，包括依次层叠装配的上支撑环座、上模、下模和下支撑环座；上模设置有安装导套的限位孔，导套一端与三通零件管嘴连通，且与安装在上模上方的档孔板对三通零件进行固定；下模与上模的限位孔对应位置设置有流道孔，流道孔与所述导套另一端连通。本发明在典型三通零件交叉孔处设置了阻流变向顶针设计，有效避免了压力集中对交叉孔工件的急速冲击，一定程度上阻止了过渡研磨的现象出现，并且可一次性加工多项工件，改进了工装设计，提高了加工效率。

Description

一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装

技术领域

本发明涉及交叉孔去毛刺的磨粒流加工技术领域，具体涉及一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装。

背景技术

磨粒流加工技术，于20世纪70年代初起源于美国，起初用于航空航天领域中零件的光整加工，因效果显著，被逐渐推广至其它加工领域，磨粒流加工范围广泛，可适用于大部分金属和硬脆性非金属材料。其加工过程是将磨粒悬浮在粘度较大的流体中，形成具有一定弹性与可塑性的流体磨料，以一定的压力和相对速度刮擦零件表面或棱角，以达到加工目的。磨粒流加工工艺可同时完成去毛刺、抛光、倒圆角等改变表面性能的工作，尤其针对几何形状复杂的表面，如交叉通道、异型曲面等，光整加工效果更加显著。

磨粒流加工方法具有抛光效果好、效率高等优点。由于该方法工件所处的环境为高压封闭空间，因而加工过程中产生的碎屑一定程度上将使得已加工好的表面受到损伤，因此保持过程稳定可控，空间内流道设计至为重要。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装，包括依次层叠装配的上支撑环座、上模、下模和下支撑环座；

所述上模设置有安装导套的限位孔，所述导套一端与三通零件管嘴连通，且与安装在所述上模上方的挡孔板对三通零件进行固定；

所述下模与所述上模的限位孔对应位置设置有流道孔，所述流道孔与所述导套另一端连通。

进一步地，所述三通零件不需加工的管嘴内表面设置有顶针，所述顶针的接触端设置有具有设定角度的切面。

进一步地，所述上模与下模之间通过第一螺钉固定连接。

进一步地，所述上模与挡孔板之间通过第二螺钉固定连接。

进一步地，所述上模与上支撑环座之间相接位置设置有密封圈。

进一步地，所述上模与下模之间相接位置设置有密封圈。

进一步地，所述下模与下支撑环座之间相接位置设置有密封圈。

进一步地，所述上模上安装6个均匀排列的导套，且与各个导套连通的三通零件摆放轴线呈120°。

进一步地，所述工装的多孔道内流动的磨粒材料的莫氏硬度为8.8～9.3，磨粒粒度分别为18#、36#、80#，磨粒粘稠度为磨粒体积比重为12-15％。

本发明具有以下有益效果：

1.在典型三通零件交叉孔处设置了阻流变向顶针设计，有效避免了压力集中对交叉孔工件的急速冲击，一定程度上阻止了过渡研磨的现象出现。

2.在流道设计的过程中，对于一次性加工多个工件的高效率分析进行了研究，可一次性加工多项工件，改进了工装设计，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明的三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装分解示意图；

图2为本发明实施例中磨粒流加工流道走向示意图；

图3为本发明实施例中磨粒流加工磨粒区域示意图；

图4为本发明实施例中磨粒流加工压力值变化示意图；

图5为本发明实施例中磨粒流加工顶针切面示意图；

图6为本发明实施例中密封圈位置示意图；

图7为本发明实施例中三通零件交叉孔剖面示意图；

图8为本发明实施例中工件摆放示意图；

图9为本发明实施例中不同的粒子放大示意图。

其中附图标记为：1、上支撑环座，2、挡孔板，3、上模，4、下模，5、下支撑环座，6、导套，7、第一螺钉，8、第二螺钉。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，本发明实施例提供了一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装，包括依次层叠装配的上支撑环座1、上模3、下模4和下支撑环座5；

上模3设置有安装导套6的限位孔，导套6一端与三通零件管嘴连通，且与安装在上模3上方的挡孔板2对三通零件进行固定；

下模4与上模3的限位孔对应位置设置有流道孔，流道孔与导套6另一端连通。

本法利用上模3和下模4支撑整个流道，流道中磨粒流动为从底部经下支撑环座5→下模4→导套6→工件→上模3区域，如图2所示；磨粒流在工作过程中将充斥于整个工装内部区域如图3所示，且在相关流道形成流道压力如图4所示。

在本发明实施例中，当磨粒以一定的角度与材料表面相接触时，作用力可分解为垂直力与平行力。垂直力将产生压力使磨料与被加工表面间形成挤压，平行力则在材料表面产生运动切削力，为防止破坏其不需加工表面，本发明特殊设置了顶针，位于工件内表面上端，且顶针下部有切面设置，以保证磨粒运动角度，如图5所示。

在本发明实施例中，上模3中心均匀设置有多个螺钉孔，下模4上与螺钉孔对应位置设置有固定孔，通过将第一螺钉7穿过螺钉孔与固定孔连接，使得上模3与下模4紧密固定。

在本发明实施例中，挡孔板2外围均匀设置有多个螺钉孔，上模3与螺钉孔对应位置设置有固定孔，通过将第二螺钉穿过螺钉孔与固定孔连接，使得挡孔板2与上模3紧密固定。

在本发明实施例中，为了使得磨粒作用过程中，保证密封性能要求，在上、下模与上下支撑环座之间相接位置设置密封圈三个，旋转密封圈a位于上模3与上支撑环座1，密封圈b位于上、下模之间的卡槽内，密封圈c位于下模4与下支撑环座5之间，如图6所示。

在本发明实施例中，磨料在作用过程中，将在如图7所示位置A口溢出，多个方向的溢出压力将会产生不稳定性，在保证最好加工效果的情况下，需要同时平衡压力值与加工效率，本发明专利考虑空间布局及出口压力平衡，在上模3上安装6个均匀排列的导套6，且与各个导套6连通的三通零件摆放轴线呈120°，如图8所示。

在本发明实施例中，流道内的流速稳定性也是衡量磨粒加工效果的关键指标之一，由于磨料通常为具有粘稠性的磨粒介质，故为保证加工效果，磨粒的形状也会因流道设计的不同而采用不一样的试验方法，棱角明显的磨粒对工件表面尤其是精度高的区域，刮擦效果比较严重，而球形磨料微磨作用则比较小。磨粒相对平均直径越小，质量及惯性作用越小，作用过程中沉淀作用不是很明显，流道内流动性比较好，冲击动能较小，对工件表面作用力也比较小，不易产生划痕。在作用过程中，流道内的粘稠度也会影响流体磨粒的流动性和对工件微小加工的一致性。但当磨料粒径较小时，大部分的动能会被消耗掉，对工件表面的加工效果不理想，不能达到很好的加工质量。综上所述，本试验选择磨粒材料的莫氏硬度在8.8～9.3之间，磨粒粒度分别为18#(粒径约为1.25mm)、36#(粒径约为0.55mm)、80#(粒径约为0.32mm)，磨粒粘稠度为磨粒体积比重为12-15％，如图9所示。

针对待加工的三通零件在加工前，明确待加工区域及加工余量，并在如图5所示位置，将顶针安放于如图7所示C区域位置，并带紧螺帽；如图1所示将下支撑环座5固定于配套的磨粒流加工设备上，将密封圈设置在卡槽中，将下模4安装于下支撑环座5上，将导套6安装于上模3中并使用第一螺钉7固定上模3与下模4，上、下模间安装密封圈；将工件以最大值6组安放于上模3上，工件间排放以120°摆放，并使用挡板孔2进行固定，并使用第二螺钉8完成工件的固定，上模3与上支撑环座间安装密封圈。需要指出的是加工粒子采用80#粒子进行加工。通过上述步骤，最终完成三通零件流道安装及工作。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装，其特征在于，包括依次层叠装配的上支撑环座（1）、上模（3）、下模（4）和下支撑环座（5）；所述上模（3）与上支撑环座（1）之间相接位置设置有密封圈，所述上模（3）与下模（4）之间相接位置设置有密封圈，所述下模（4）与下支撑环座（5）之间相接位置设置有密封圈；

所述上模（3）设置有安装导套（6）的限位孔，所述导套（6）一端与三通零件管嘴连通，且与安装在所述上模（3）上方的挡孔板（2）对三通零件进行固定，所述挡孔板（2）位于上支撑环座（1）内；所述上模（3）上安装6个均匀排列的导套（6），且与各个导套（6）连通的三通零件摆放轴线呈120°；

所述下模（4）与所述上模（3）的限位孔对应位置设置有流道孔，所述流道孔与所述导套（6）另一端连通；所述上模（3）与下模（4）之间通过第一螺钉（7）固定连接，上模（3）中心均匀设置有多个螺钉孔，下模（4）上与螺钉孔对应位置设置有固定孔，通过将第一螺钉（7）穿过螺钉孔与固定孔连接，使得上模（3）与下模（4）紧密固定；所述上模（3）与挡孔板（2）之间通过第二螺钉（8）固定连接，挡孔板（2）外围均匀设置有多个螺钉孔，上模（3）与螺钉孔对应位置设置有固定孔，通过将第二螺钉（8）穿过螺钉孔与固定孔连接，使得挡孔板（2）与上模（3）紧密固定；

所述三通零件不需加工的管嘴内表面设置有用于阻流变向的顶针，所述顶针的接触端设置有具有设定角度的切面，所述切面朝向三通零件的交叉孔设置，安装顶针的管嘴穿过挡孔板（2）上的孔后与螺帽连接；

在进行磨粒流加工时，利用上模（3）和下模（4）支撑整个流道，流道中磨粒流动为从底部经下支撑环座（5）、下模（4）、导套（6）、工件、上模（3）区域。

2.根据权利要求1所述的三通零件交叉孔去毛刺的多孔道磨粒流加工工装，其特征在于，所述工装的多孔道内流动的磨粒材料的莫氏硬度为8.8～9.3，磨粒粒度分别为18#、36#、80#，磨粒粘稠度为磨粒体积比重为12~15%。

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