CN113322498B - 一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法，属于电化学加工技术领域。该装置主要包括固定钩、原模、金属定影管、吸拉头、负压产生单元、支承轴、底座。基于该装置，首先将外边面带有金属定影管的原模通过固定钩和支承轴可旋转、可拆卸地固定在底座上。接着，启动负压产生单元，手持手柄将吸拉头紧密吸附于金属定影管表面。然后，水平移动吸拉头并旋转原模，直至将吸附点位完全遍布于金属定影管表面。最后，将金属定影管从原模上抽离即完成了脱模，关闭负压产生单元。本发明脱模装置简单，易实现脱模，脱模效果好，效率高，工艺成本低。

Description

一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法

技术领域

本发明涉及电化学加工技术领域，尤其涉及一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法。

背景技术

金属定影管是一种薄壁金属圆管，它是打印机或复印机中的重要部件之一。目前主要采用冲压成型和电铸成型等方法来制备，其中电铸成型的金属定影管由于具有超薄壁厚、高材料性能、精度高、内壁面光整等诸多优点而更受青睐。但是，电铸成型法制备金属定影管时，电铸层无间隙地紧密“环抱”在原模表面，导致在脱模时极难将电铸的无缝金属定影管从原模上取下。

由于原模普遍使用不锈钢等金属材质，它与电铸镍（电铸无缝金属管常用材料）的热膨胀系数差值非常小，因此在采用热胀冷缩法脱模时，原模与电铸层之间的最大脱模间隙只能达到几微米，导致无法实现顺利脱模。也有采用其他脱模方法的，如专利号为JP2006-213960 A和JP 2012-56644 A的日本专利通过在原模与电铸层之间喷射高压液体和高压气体来进行脱模，但是，在原模与金属定影管之间导入高压液体和高压气体极易破坏定影管的结构，甚至损坏定影管，且需依赖于昂贵的辅助设备才能实现，成本高、脱模操作复杂且效率低。申请号为201911123699.5的专利公布了一种在原模内部填充液体，利用液体的热胀冷缩实现定影膜脱模的脱模方法，该方法脱模巧妙、简单，但对原模的刚度、强度和液体的膨胀系数要求较高、脱模效率较低。

为此，亟需开发一种脱模装置简单、易于实现脱模、脱模成本低、效率高的用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置与方法，以解决上述中提到的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置，它包括固定钩、原模、金属定影管、吸拉头、负压产生单元、支承轴和底座；所述的原模一端安设有固定钩，另一端安设有支承轴，且原模、固定钩和支承轴的旋转中心轴线重合；所述的负压产生单元包括端部设有吸嘴的吸拉头、安设有真空泵调速器的真空泵和软管；所述的金属定影管与原模同旋转中心轴线地套合在原模上；所述的原模通过固定钩和支承轴可转动地固定在底座上，且原模的旋转中心轴线平行于水平面；所述的吸嘴的开口处呈弧面状，且开口处设有密封垫；所述的吸嘴的另一端设有手柄相联接；所述的吸拉头与真空泵通过软管密封连接。

一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模方法，它包括如下脱模步骤。

S1、将外表面电铸有金属定影管的原模通过固定钩和支承轴可转动、可拆卸地且旋转中心轴线与水平面平行地固定在底座上。

S2、把吸嘴紧压在金属定影管的左端A处，启动负压产生单元，当负压产生单元的负压值达到设定值时，手握手柄垂直于金属定影管的表面快速向外拉拔，直到吸嘴与金属定影管分离，此时，A处的金属层在提拉力作用下与原模局部分离。

S3、向右快速移动吸嘴20~30mm，如此同时，顺时针快速旋转原模5~10弧度，然后把吸嘴紧压在金属定影管上，当负压产生单元的负压值达到设定值时，手握手柄垂直于金属定影管的表面快速向外拉拔，直到吸嘴与金属定影管分离，此时，吸嘴压贴处的金属层在提拉力作用下与原模局部分离。

S4、重复步骤S3，直到吸嘴移到金属定影管的A`处并完成拉拔动作。

S5、快速顺时针旋转金属定影管180°，然后把吸嘴紧压在金属定影管的右端B处，当负压产生单元的负压值达到设定值时，手握手柄垂直于金属定影管的表面快速向外拉拔，直到吸嘴与金属定影管分离，此时，B处的金属层在提拉力作用下与原模局部分离。

S6、向左快速移动吸嘴20~30mm，如此同时，顺时针快速旋转原模5~10弧度，然后把吸嘴紧压在金属定影管上，当负压产生单元的负压值达到设定值时，手握手柄垂直于金属定影管的表面快速向外拉拔，直到吸嘴与金属定影管分离，此时，吸嘴压贴处的金属层在提拉力作用下与原模局部分离。

S7、重复步骤S6，直到吸嘴移到金属定影管的B`处并完成拉拔动作，此时金属定影管的几乎全部金属层都与原模分离。

S8、关闭负压产生单元，移除吸嘴，将原模从底座上移离，然后手持固定钩把金属定影管顺着原模向右滑动直至其完全脱离原模，进而完成脱模。

与现有技术相比，本发明的有益效果是。

1.脱模装置简单，易于实现脱模。本发明只需要把吸拉头连接负压产生单元，利用负压产生单元产生的强大不均匀真空吸力来吸拉金属定影管，通过吸拉头吸力逐步破坏金属定影管与原模间的结合力，实现金属定影管与原模的有效分离，脱模容易，而且金属原模的辅助部件少，装置简单。

2.易于操作，脱模效率高。相比于原模自身热胀冷缩或原模充斥高压液压油电铸低压脱模的方法，本发明不需要加压或加热的额外操作，仅需手持吸拉头吸附于定影膜上并作向外拉拔运动，逐次破坏定影膜上的吸附点，直至完全破坏遍布于金属定影管表面的所有吸附点即可实现脱模，易于操作，效率高。

3.工艺成本低，实用性强。本发明的脱模不依赖于昂贵的辅助设备，其径向的变化量在定影管的弹性变形内，且原模可长期反复使用，适用于大批量的生产，成本低。

附图说明

图1为本发明的整体视图。

图2为本发明的脱模过程原理图。

图3为本发明的脱模过程的流程图。

图4为本发明的吸拉头的三维视图。

图中标号及名称:1、固定钩；2、原模；3、金属定影管；4、吸拉头；4-1吸嘴；4-2、手柄； 4-3、密封垫； 5、负压产生单元；5-1、真空泵；5-2、真空泵调速器；5-3、软管；6、支承轴；7、底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做进一步描述。

如图1所示，一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置，它包括SUS316不锈钢材质的固定钩1和原模2，其中原模2的直径为D=30mm，长度为L=360mm，且经过淬火+高温回火处理、金属定影管3、吸拉头4、负压产生单元5、支承轴6和底座7；原模2一端安设有固定钩1，另一端安设有支承轴6，且原模2、固定钩1和支承轴6的旋转中心轴线重合；负压产生单元5包括设有吸嘴4-1的吸拉头4、安设有真空泵调速器5-2的真空泵5-1和软管5-3，其中吸嘴4-1的长、宽为40×20mm，有效吸附面积S=364.15mm²；原模2呈实心圆柱状；金属定影管3与原模2同旋转中心轴线地套合在原模2上；原模2通过固定钩1和支承轴6可转动地固定在底座7上，且原模2的旋转中心轴线平行于水平面；吸嘴4-1的开口处呈弧面状，且开口处设有密封垫4-3，同时，吸拉头4的另一端设有手柄4-2相联接（如图4所示）；吸拉头4与真空泵5-1通过软管5-3密封连接。

本发明的工作原理如下。

步骤一：将外表面电铸有金属定影管3的原模2通过其上的固定钩1和支承轴6可转动、可拆卸地且旋转中心轴线水平与水平面平行地地固定在底座7上。

步骤二：把吸嘴4-1紧压在金属定影管3的左端A处，启动负压产生单元5，调节真空泵5-1上的真空泵调速器5-2，当真空泵5-1负压值达到设定值23.43kPa时，将手柄4-2垂直于金属定影管3的表面快速向外拉拔，直到吸嘴4-1与金属定影管3分离，此时，产生的吸力使金属定影管3产生弹性变形（金属定影管3开始发生塑性变形的压力为23.43kPa），金属定影管3的形变量Δh=F/K，吸嘴4-1吸力可达到F=0.1S×P=0.1×3.6415×3.3=1.203N，最终，金属定影管3与原模2产生局部间隙量Δh≈26.43μm（其中吸嘴4-1中心处的吸力最大，对应的间隙量最大，边缘处吸力最小，对应的间隙量也最小）如图2所示。

步骤三：将吸嘴4-1向右快速移动25mm，同时，将原模2顺时针快速旋转5弧度，然后把吸嘴4-1紧压在金属定影管3上，当负压产生单元5的负压值达到设定值时，手握手柄4-2垂直于金属定影管3的表面快速向外拉拔，直到吸嘴4-1与金属定影管3分离，此时，吸嘴4-1压贴处的金属层在提拉力作用下与原模2局部分离。

步骤四：重复步骤三，直到吸嘴4-1移到金属定影管3的A`处并完成拉拔动作，如图3所示。

步骤五：将金属定影管3快速顺时针旋转180°，然后把吸嘴4-1紧压在金属定影管3的右端B处，当负压产生单元5的负压值达到设定值时，手握手柄4-2垂直于金属定影管3的表面快速向外拉拔，直到吸嘴4-1与金属定影管3分离，此时，B处的金属层在提拉力作用下与原模2局部分离。

步骤六：将吸嘴4-1向左快速移动25mm，同时，将原模2顺时针快速旋转5弧度，然后把吸嘴4-1紧压在金属定影管3上，当负压产生单元5的负压值达到设定值时，手握手柄4-2垂直于金属定影管3的表面快速向外拉拔，直到吸嘴4-1与金属定影管3分离，此时，吸嘴4-1压贴处的金属层在提拉力作用下与原模2局部分离。

步骤七：重复步骤S6，直到吸嘴4-1移到金属定影管3的B`处并完成拉拔动作，此时金属定影管3的几乎全部金属层都与原模2分离。

步骤八：关闭负压产生单元5，移除吸嘴4-1，将原模2从底座7上移离，然后手持固定钩1把金属定影管3顺着原模2向右滑动直至其完全脱离原模2，进而完成脱模。

Claims (2)

1.一种用于电铸薄壁金属定影管的脱模装置，其特征在于：它包括固定钩（1）、原模（2）、金属定影管（3）、吸拉头（4）、负压产生单元（5）、支承轴（6）和底座（7）；所述的原模（2）一端安设有固定钩（1），另一端安设有支承轴（6），且原模（2）、固定钩（1）和支承轴（6）的旋转中心轴线重合；所述的负压产生单元（5）包括端部设有吸嘴（4-1）的吸拉头（4）、安设有真空泵调速器（5-2）的真空泵（5-1）和软管（5-3）；所述的金属定影管（3）同旋转中心轴线地套合在原模（2）上；所述的原模（2）通过固定钩（1）和支承轴（6）可转动地固定在底座（7）上，且原模（2）的旋转中心轴线平行于水平面；所述的吸嘴（4-1）的开口呈弧面状，且开口处设有密封垫（4-3）；所述的吸拉头（4）的另一端设有手柄（4-2）；所述的吸拉头（4）与真空泵（5-1）通过软管（5-3）密封连接。

2.一种使用权利要求1的脱模装置对电铸薄壁金属定影管的脱模方法，其特征在于：它包括如下脱模步骤：

S1、将外表面电铸有金属定影管（3）的原模（2）通过固定钩（1）和支承轴（6）可转动、可拆卸地且旋转中心轴线与水平面平行地固定在底座（7）上；

S2、把吸嘴（4-1）紧压在金属定影管（3）的左端A处，启动负压产生单元（5），当负压产生单元（5）的负压值达到设定值时，手握手柄（4-2）垂直于金属定影管（3）的表面快速向外拉拔，直到吸嘴（4-1）与金属定影管（3）分离，此时，A处的金属层在提拉力作用下与原模（2）局部分离；

S3、向右快速移动吸嘴（4-1）20~30mm，如此同时，顺时针快速旋转原模（2）5~10弧度，然后把吸嘴（4-1）紧压在金属定影管（3）上，当负压产生单元（5）的负压值达到设定值时，手握手柄（4-2）垂直于金属定影管（3）的表面快速向外拉拔，直到吸嘴（4-1）与金属定影管（3）分离，此时，吸嘴（4-1）压贴处的金属层在提拉力作用下与原模（2）局部分离；

S4、重复步骤S3，直到吸嘴（4-1）移到金属定影管（3）的A`处并完成拉拔动作；

S5、快速顺时针旋转金属定影管（3）180°，然后把吸嘴（4-1）紧压在金属定影管（3）的右端B处，当负压产生单元（5）的负压值达到设定值时，手握手柄（4-2）垂直于金属定影管（3）的表面快速向外拉拔，直到吸嘴（4-1）与金属定影管（3）分离，此时，B处的金属层在提拉力作用下与原模（2）局部分离；

S6、向左快速移动吸嘴（4-1）20~30mm，如此同时，顺时针快速旋转原模（2）5~10弧度，然后把吸嘴（4-1）紧压在金属定影管（3）上，当负压产生单元（5）的负压值达到设定值时，手握手柄（4-2）垂直于金属定影管（3）的表面快速向外拉拔，直到吸嘴（4-1）与金属定影管（3）分离，此时，吸嘴（4-1）压贴处的金属层在提拉力作用下与原模（2）局部分离；

S7、重复步骤S6，直到吸嘴（4-1）移到金属定影管（3）的B`处并完成拉拔动作，此时金属定影管（3）的几乎全部金属层都与原模（2）分离；

S8、关闭负压产生单元（5），移除吸嘴（4-1），将原模（2）从底座（7）上移离，然后手持固定钩（1）把金属定影管（3）顺着原模（2）向右滑动直至其完全脱离原模（2），进而完成脱模。

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