一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，該裝置包括超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、至少一級變幅桿和多管刀具，所述多管刀具與相連的變幅桿通過螺紋連接，所述多管刀具包括與所述變幅桿相接的連接頭、與連接頭相連的管體安置板、所述管體安置板上設(shè)置內(nèi)含空腔的多個管體和刃口，每個所述管體一端與管體安置板通過可拆卸方式連接，另一端延伸出所述刃口，所述管體上設(shè)置有縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。本實用新型提供的技術(shù)方案通過高頻振動的方式在海綿上輕松取條，并且通過管體安置板的設(shè)計實現(xiàn)了同時多件成型作業(yè)，可拆卸的連接方式，更換管體即可大大拓展使用范圍，生產(chǎn)效率可以明顯提高，裝置結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】
一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于海綿加工技術(shù)，具體涉及一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，主要用于打印復(fù)印機中轉(zhuǎn)印輥上彈性體層的加工。
【背景技術(shù)】
[0002]在生活品或工業(yè)品中，有許多情況需要在彈性材料(比如人造海綿、發(fā)泡橡膠等)上進(jìn)行切肩加工，但上述材料在輕微壓力或扭力下易于變形并且傾向于通過壓縮或變形抵抗向下的切削或鉆取動作。
[0003]打印機或復(fù)印機的轉(zhuǎn)印輥一般包括金屬芯軸和套設(shè)在金屬芯軸之外的彈性體層，所述彈性體層通常是上述彈性材料，為了設(shè)置內(nèi)部芯軸，需要在彈性材料上開通孔。轉(zhuǎn)印輥屬于打印機或復(fù)印機的核心部件，對于尺寸精度和外形的平整度要求都非常高。
[0004]與彈性材料的普通切肩加工相比，難度更加高，通常可以考慮如下兩種方式:其一采用刀具鉆孔加工，比如中國專利CN201856270U中公開了上述技術(shù)方案，但在旋轉(zhuǎn)刀具作用下，會軸向受到水平和扭轉(zhuǎn)的力，導(dǎo)致多方向形變，為了保證加工的孔圓度、尺寸和軸向水平度則必須通過人工操作隨時調(diào)整受力來實現(xiàn)，即使這樣也存在較高的次品率，所以加工成本高，效率低。其二利用發(fā)泡海綿本身遇熱容易融化的特性，采用電熱絲或激光取條，但熱切割會對加工材料表面造成損傷，控制難度大，加工效率低，加工過程還會產(chǎn)生大量有害氣體，污染環(huán)境。
[0005]可見，希望通過上述兩種取條方式都不甚理想，無法滿足轉(zhuǎn)印輥上彈性體層的要求，并且因為受力變形的問題更不可能同時進(jìn)行多個產(chǎn)品的同時加工，一次加工多件，如果希望同時加工多件，則必須要將海綿坯體進(jìn)行壓縮，克服同時多向受力，形變不可控的問題，但壓縮過程中無法保證各向同性，這樣待取條后回彈必然會造成孔壁的缺陷，更為常見的是軸心的偏斜，造成不合格率進(jìn)一步上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供了一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，用以解決目前的在海綿類彈性體上取條控制困難、效率低、有污染，進(jìn)一步更無法同時多件加工的問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:所述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，包括超聲波發(fā)生器、與所述超聲波發(fā)生器通過導(dǎo)線相連的超聲波換能器、與所述超聲波換能器相連的至少一級變幅桿和與所述變幅桿相連的多管刀具，所述多管刀具與相連的變幅桿通過螺紋連接，所述多管刀具包括與所述變幅桿相接的連接頭、與連接頭相連的管體安置板、所述管體安置板上設(shè)置內(nèi)含空腔的多個管體和刃口，每個所述管體一端與管體安置板通過可拆卸方式連接，另一端延伸出所述刃口。
[0008]進(jìn)一步的，所述管體安置板與連接頭一體成型。軸心穩(wěn)定，不會造成局部集中受力縮短使用壽命。
[0009]進(jìn)一步的，所述管體安置板上設(shè)有多個內(nèi)螺紋孔，所述管體與管體安置板相連的一端設(shè)有與所述內(nèi)螺紋孔相匹配的外螺紋頭。螺紋連接，便于更換管體，根據(jù)取條數(shù)量、大小和位置，僅需調(diào)整各個管體即可。
[0010]所述管體一端與連接頭通過螺紋連接，另一端設(shè)有所述刃口，所述管體與連接頭連接處設(shè)有圓弧過渡結(jié)構(gòu)，所述管體為多層環(huán)套結(jié)構(gòu)，所述每層管體上設(shè)置有縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜槽結(jié)構(gòu)、螺旋斜孔結(jié)構(gòu)、沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)或螺旋結(jié)構(gòu)，縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜槽結(jié)構(gòu)時，螺旋斜槽中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜孔結(jié)構(gòu)時，螺旋斜孔中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)時，螺旋線路徑的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋結(jié)構(gòu)時，螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋角在3-87度之間。
[0011]進(jìn)一步的，所述內(nèi)螺紋孔與外螺紋頭之間通過圓弧過渡，所述圓弧半徑為Imm-20mm ο圓弧過渡，振動傳動更高效。
[0012]進(jìn)一步的，所述管體安置板上內(nèi)螺紋孔以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。相鄰內(nèi)螺紋孔之間的距離相等，則管體尺寸的微調(diào)則無需更換管體安置板。
[0013 ]進(jìn)一步的，所述連接頭內(nèi)設(shè)有通道，所述管體安置板內(nèi)設(shè)有分氣道，所述通道一頭與外接空氣壓縮機相通，另一頭與所述分氣道的總頭相連，所述分氣道的各分頭與管體內(nèi)空腔相通。
[0014]進(jìn)一步的，所述管體安置板還包括內(nèi)螺紋孔的封蓋，所述封蓋用于未連接管體的內(nèi)螺紋孔的封閉。
[0015]進(jìn)一步的，所述管體的材料為TC4鈦合金或316L不銹鋼，所述刃口的材料為TC4鈦合金或316L不銹鋼或高速鋼或硬質(zhì)合金。
[0016]進(jìn)一步的，所述管體的管壁厚度為0.5-3mm。
[0017]進(jìn)一步的，所述刃口整體為倒圓臺型，斜度為1:5-1:100。
[0018]進(jìn)一步的，所述刃口的末端具有圓周均勻分布的月牙形缺口，每個月牙形缺口均具有鋒利邊沿，在相鄰的兩個月牙形缺口中間具有一個鋒利尖角。
[0019]進(jìn)一步的，所述超聲波換能器產(chǎn)生軸向振動，振動頻率為10_120kHz。
[0020]本實用新型提供的技術(shù)方案通過高頻振動的方式在海綿上一次性輕松進(jìn)行多根取條，取條過程穩(wěn)定，孔徑尺寸精度高，孔壁表面平整無損傷，產(chǎn)品合格率大幅提升，并且通過管體安置板的設(shè)計實現(xiàn)了同時多件成型作業(yè)，可拆卸的連接方式，更換管體即可大大拓展使用范圍，生產(chǎn)效率可以明顯提高，裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，損耗低，具有廣闊的市場前景。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型所述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置一【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是實施例1中所述多管刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是圖2的仰視圖；
[0024]圖4是所述管狀刀具一【具體實施方式】的剖視圖；
[0025]圖5是所述管狀刀具一【具體實施方式】的局部剖視圖；
[0026]圖6是實施例1中所述管體安置板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是實施例中所述待加工還體加工計劃示意圖；
[0028]圖8是圖7的仰視圖；
[0029]圖9是實施例2中所述多管刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10是所述管體中縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋斜槽結(jié)構(gòu)局部視圖；
[0031 ]圖11是所述管體中縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋斜孔結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)局部視圖；
[0032]圖12是所述管體中縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)局部視圖；
[0033]圖13是所述管體中縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋結(jié)構(gòu)局部視圖；
[0034]圖中所示:
[0035]10-待加工坯體、23-空心條形坯體、20-通孔；
[0036]11-超聲波發(fā)生器、12-導(dǎo)線、13-超聲波換能器、14-變幅桿、15-多管刀具、16-保護夕卜殼；
[0037]151-連接頭、152-管體安置板；
[0038]1511-通道、1512-分氣道、1522-內(nèi)螺紋孔、1523-封蓋、1533-外螺紋頭；
[0039]155-圓弧過渡結(jié)構(gòu)、156-空腔、158-內(nèi)管縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、159-外管縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；
[0040]1531-內(nèi)刃口、1532-外刃口、1541-內(nèi)層管鋒利尖角、1542-外層管鋒利尖角、1521-內(nèi)層管體、1522-外層管體，1551-內(nèi)層管月牙形缺口、1552-外層管月牙形缺口 ；
[0041 ]1581-螺旋斜槽結(jié)構(gòu)、1582-螺旋斜孔結(jié)構(gòu)、1583-沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)、1584-螺旋結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的所述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0043]如圖1所示，本實用新型所述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置包括超聲波發(fā)生器11、與所述超聲波發(fā)生器11通過導(dǎo)線12相連的超聲波換能器13、與所述超聲波換能器13螺紋連接的變幅桿14、與所述變幅桿14通過螺紋連接的多管刀具15和設(shè)置在所示超聲波換能器13外的保護外殼16。所述超聲波換能器13產(chǎn)生軸向振動，振動頻率為18.5kHz。
[0044]實施例1
[0045]如圖2和圖3所示，所述多管刀具15包括與所述變幅桿14相接的連接頭151、與連接頭151相連的管體安置板152、所述管體安置板152上設(shè)置內(nèi)含空腔156的內(nèi)層管體1521和外層管體1522、內(nèi)刃口 1531和外刃口 1532。
[0046]繼續(xù)參見圖2和圖3，所述內(nèi)含空腔156的內(nèi)層管體1521和外層管體1522—端與管體安置板152通過螺紋連接，另一端焊接所述內(nèi)刃口 1531和外刃口 1532，所述內(nèi)層管體1521的內(nèi)徑為5mm，外層管體1522的內(nèi)徑為12mm，內(nèi)層管體1521和外層管體1522的管壁均為1mm，內(nèi)層管體1521和外層管體1522的材料為TC4鈦合金，所述刃口的材料為高速鋼。
[0047]如圖4和圖5所示，所述內(nèi)刃口 1531和外刃口 1532整體均為倒圓臺型，斜度為1:10。內(nèi)刃口 1531末端具有圓周均勻分布的8個月牙形缺口 1551，外刃口 1532末端具有圓周均勻分布的18個月牙形缺口 1552，每個月牙形缺口 1551和1552均具有鋒利邊沿，月牙形缺口1551和1552的圓弧半徑為2mm，在相鄰的兩個月牙形缺口 1551和1552中間具有一個鋒利尖角1541和1542。
[0048]繼續(xù)參見圖4和圖5，所述內(nèi)層管體1521中間設(shè)置的縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)158和外層管體1522中間設(shè)置的縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)159均為螺旋斜孔結(jié)構(gòu)，螺旋斜孔中心線的螺旋升角為45度;縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)158和159將超聲換能器產(chǎn)生的一部分縱向振動轉(zhuǎn)換為圓周方向的扭轉(zhuǎn)振動，驅(qū)動管體前端的刃口進(jìn)行縱扭復(fù)合高頻振動，內(nèi)層管體1521前端內(nèi)刃口 1531縱向振動幅值為76微米，扭轉(zhuǎn)振動幅值為20微米;外層管體1512前端外刃口 1532縱向振動幅值為74微米，扭轉(zhuǎn)振動幅值為21微米；
[0049]如圖6所示，所述管體安置板152與連接頭151—體成型，所述連接頭151內(nèi)設(shè)有通道1511，所述管體安置板152內(nèi)設(shè)有分氣道1512，所述通道1511—頭與外接空氣壓縮機(圖中未示)相通，另一頭與所述分氣道1512的總頭相連，所述分氣道1512的各分頭與管體內(nèi)空腔156相通。
[0050]如圖3所示，所述管體安置板152上內(nèi)螺紋孔1522以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。
[0051]如圖7和圖8所示，采用上述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)印輥的彈性體層的成型加工，計劃在待加工坯體10上加工并取出空心條形坯體23，所述空心條形坯體23內(nèi)含有通孔20，所述待加工坯體10的厚度為340mm，長度1000mm，寬度600mm，所述空心條形坯體23的外徑為12mm，內(nèi)徑(或通孔直徑)為5mm。
[0052]I)采用上述高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置進(jìn)行取條加工的過程如下:
[0053](I)將待加工坯體10放置在多管刀具15的行進(jìn)方向上固定；
[0054](2)超聲波發(fā)生器11為超聲波換能器13提供高頻電能后，超聲波發(fā)生器11的輸入電壓為220v，輸入電流為3A，超聲波換能器13的振動頻率為18.5kHz;
[0055](3)將多管刀具15移向并穿過待加工坯體10，先后包括提速、勻速和降速階段，所述提速階段的起始速率為0.5mm/s，行進(jìn)距離為8mm，約經(jīng)過10秒勾速行進(jìn)，降速行進(jìn)5mm，結(jié)束速率為2mm/s，多管刀具15的內(nèi)層管體1521內(nèi)為圓柱體海綿條，所述外層管體1522和內(nèi)層管體1521之間為目標(biāo)產(chǎn)品空心條形坯體23;
[0056](4)空氣壓縮機通入0.2-0.8Mpa的壓力氣體，空心條形坯體23從多管刀具15前端被吹出。
[0057]2)最后采用專用設(shè)備對取條得到的轉(zhuǎn)印輥的彈性體層-空心條形坯體23進(jìn)行外輪廓的精細(xì)打磨，獲得最終產(chǎn)品。
[0058]實施例2
[0059]與實施例1的區(qū)別在于，所述管體安置板152還包括內(nèi)螺紋孔1522的封蓋1523。用于未連接管體156的內(nèi)螺紋孔1522的封閉。
[0060]比如，當(dāng)預(yù)加工圓柱形空心條形坯體內(nèi)外孔徑較大時，如圖7所示，管體156的外螺紋頭1533與內(nèi)螺紋孔1522相匹配，空腔153配合預(yù)加工孔的尺寸。
[0061]由于管體外徑變大，無法在所述管體安置板152上依次設(shè)置管體，為未使用的內(nèi)螺紋孔1522通過封蓋1523封閉。
[0062]采用實施例1中所述的加工過程，即可實現(xiàn)多個圓柱形空心條形坯體23的加工。
【主權(quán)項】
1.一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，包括超聲波發(fā)生器、與所述超聲波發(fā)生器通過導(dǎo)線相連的超聲波換能器、與所述超聲波換能器相連的至少一級變幅桿和與所述變幅桿相連的多管刀具，所述多管刀具與相連的變幅桿通過螺紋連接，所述多管刀具包括與所述變幅桿相接的連接頭、與連接頭相連的管體安置板、所述管體安置板上設(shè)置內(nèi)含空腔的多個管體和刃口，每個所述管體一端與管體安置板通過可拆卸方式連接，另一端延伸出所述刃口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述管體為多層環(huán)套結(jié)構(gòu)，所述的每層管體上設(shè)置有縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述每層管體上設(shè)置的縱扭復(fù)合振動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜槽結(jié)構(gòu)、螺旋斜孔結(jié)構(gòu)、沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)或螺旋結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述刃口的末端具有圓周均勻分布的月牙形缺口，每個月牙形缺口均具有鋒利邊沿，在相鄰的兩個月牙形缺口中間具有一個鋒利尖角。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述管體安置板上設(shè)有多個內(nèi)螺紋孔，所述管體與管體安置板相連的一端設(shè)有與所述內(nèi)螺紋孔相匹配的外螺紋頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述管體安置板上內(nèi)螺紋孔以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述管體安置板還包括內(nèi)螺紋孔的封蓋，所述封蓋用于未連接管體的內(nèi)螺紋孔的封閉。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述連接頭內(nèi)設(shè)有通道，所述管體安置板內(nèi)設(shè)有分氣道，所述通道一頭與外接空氣壓縮機相通，另一頭與所述分氣道的總頭相連，所述分氣道的各分頭與管體內(nèi)空腔相通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高頻縱扭復(fù)合振動海綿陣列取條裝置，其特征在于，所述超聲波換能器產(chǎn)生軸向振動，振動頻率為10-120kHz。
【文檔編號】B26D1/06GK205521554SQ201620314074
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】殷振, 張磊, 楊鑫銘, 劉嵚昀, 齊芳娟, 錢蜜, 蔣全勝, 汪幫富, 黃開明, 吳雷
【申請人】蘇州科技學(xué)院