一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其包括超聲波發(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置內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，所述管體上設置有縱扭復合振動轉換結構。本實用新型提供的技術方案通過高頻振動的方式在海綿上輕松打孔，并且通過管體安置板的設計實現(xiàn)了同時多孔成型作業(yè)，可拆卸的連接方式，更換管體即可大大拓展使用范圍，生產效率可以明顯提高，裝置結構簡單。
【專利說明】
一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于海綿加工技術，具體涉及一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，主要用于打印復印機中轉印輥上彈性體層的加工。
【背景技術】
[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]打印機或復印機的轉印輥一般包括金屬芯軸和套設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，為了設置內部芯軸，需要在彈性材料上開通孔。轉印輥屬于打印機或復印機的核心部件，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?？梢钥紤]如下兩種方式:其一采用刀具鉆孔加工，比如中國專利CN201856270U中公開了上述技術方案，但在旋轉刀具作用下，會軸向受到水平和扭轉的力，導致多方向形變，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，采用電熱絲或激光打孔，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，加工過程還會產生大量有害氣體，污染環(huán)境。
[0005]可見，希望通過上述兩種打孔方式都不甚理想，無法滿足轉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行多個產品的同時加工，也就是一次打多個孔，如果希望同時打多孔，則必須要將海綿坯體進行壓縮，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，這樣待打孔后回彈必然會造成孔壁的缺陷，更為常見的是軸心的偏斜，造成不合格率進一步上升。

【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型提供了一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，用以解決目前的在海綿類彈性體上打孔控制困難、效率低、有污染，進一步更無法同時多孔加工的問題。
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:所述高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，包括超聲波發(fā)生器、與所述超聲波發(fā)生器通過導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置內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]進一步的，所述管體安置板上設有多個內螺紋孔，所述管體與管體安置板相連的一端設有與所述內螺紋孔相匹配的外螺紋頭。螺紋連接，便于更換管體，根據(jù)打孔數(shù)量、大小和位置，僅需調整各個管體即可。
[0010]進一步的，所述內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。
[0011]進一步的，所述管體安置板上內螺紋孔以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。相鄰內螺紋孔之間的距離相等，則管體尺寸的微調則無需更換管體安置板。
[0012 ]進一步的，所述連接頭內設有通道，所述管體安置板內設有分氣道，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空腔相通。
[0013]進一步的，所述管體安置板還包括內螺紋孔的封蓋，所述封蓋用于未連接管體的內螺紋孔的封閉。
[0014]進一步的，所述每個管體上設置有縱扭復合振動轉換結構，所述縱扭復合振動轉換結構為螺旋斜槽結構、螺旋斜孔結構、沿螺旋線路徑陣列孔結構或螺旋結構，縱扭復合振動轉換結構為螺旋斜槽結構時，螺旋斜槽中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復合振動轉換結構為螺旋斜孔結構時，螺旋斜孔中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復合振動轉換結構為沿螺旋線路徑陣列孔結構時，螺旋線路徑的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復合振動轉換結構為螺旋結構時，螺旋結構的螺旋角在3-87度之間；
[0015]進一步的，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合金。
[0016]進一步的，所述管體的管壁厚度為0.5-3mm。
[0017]進一步的，所述刃口整體為倒圓臺型，斜度為1:5-1:100。
[0018]進一步的，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]進一步的，所述超聲波換能器產生軸向振動，振動頻率為10_120kHz。
[0020]本實用新型提供的技術方案通過高頻振動的方式在海綿上輕松打孔，打孔過程穩(wěn)定，孔徑尺寸精度高，孔壁表面平整無損傷，產品合格率大幅提升，并且通過管體安置板的設計實現(xiàn)了同時多孔成型作業(yè)，可拆卸的連接方式，更換管體即可大大拓展使用范圍，生產效率可以明顯提高，裝置結構簡單，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合振動海綿群鉆制孔裝置一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0022]圖2是實施例1中所述多管刀具的結構示意圖；
[0023]圖3是圖2的仰視圖；
[0024]圖4是實施例1中所述管體的剖視圖；
[0025]圖5是實施例1中所述管體安置板的結構示意圖；
[0026]圖6是實施例2中所述管體的剖視圖；
[0027]圖7是實施例2中所述多管刀具的結構示意圖；
[0028]圖8是所述管體中縱扭復合振動轉換結構的螺旋斜槽結構局部視圖；
[0029]圖9是所述管體中縱扭復合振動轉換結構的螺旋斜孔結構結構局部視圖；
[0030]圖10是所述管體中縱扭復合振動轉換結構的沿螺旋線路徑陣列孔結構局部視圖；[0031 ]圖11是所述管體中縱扭復合振動轉換結構的螺旋結構局部視圖；
[0032]圖中所示:
[0033]11-超聲波發(fā)生器、12-導線、13-超聲波換能器、14-變幅桿、15-多管刀具、16-保護夕卜殼；
[0034]151-連接頭、152-管體安置板、153-空腔、156-管體、155-刃口；
[0035]1511-通道、1521-分氣道、1522-內螺紋孔、1523-封蓋、1533-外螺紋頭；
[0036]154-縱扭復合振動轉換結構、157-圓弧過渡結構、158-月牙形缺口、159-鋒利尖角；
[0037]1541-螺旋斜槽結構、1542-螺旋斜孔結構、1543-沿螺旋線路徑陣列孔結構、1544-螺旋結構。
【具體實施方式】
[0038]以下結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合振動海綿群鉆制孔裝置作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，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。
[0039]如圖1所示，本實用新型所述高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置包括超聲波發(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產生軸向振動，振動頻率為18.5kHz。
[0040]實施例1
[0041]如圖2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上設置內含空腔153的多個管體156、所述管體156—端延伸出的刃口 155。
[0042]如圖4所示，所述管體156上設置的縱扭復合振動轉換結構154為螺旋斜孔結構，螺旋斜孔中心線的螺旋升角為45度;該縱扭復合振動轉換結構154將超聲換能器產生的一部分縱向振動轉換為圓周方向的扭轉振動，驅動管體156前端的刃口 159進行縱扭復合高頻振動，縱向振動幅值為76微米，扭轉振動幅值為20微米；
[0043]如圖5所示，所述管體安置板152與連接頭151—體成型，所述連接頭151內設有通道1511，所述管體安置板152內設有分氣道1521，所述通道1511—頭與外接空氣壓縮機(圖中未不)相通，另一頭與所述分氣道1521的總頭相連，如圖2所不，所述分氣道1521的各分頭與管體156內空腔153相通。
[0044]繼續(xù)參見圖2和5，所述管體156與管體安置板152通過螺紋連接，所述管體安置板152上設有多個內螺紋孔1522，所述管體156設有與所述內螺紋孔1522相匹配的外螺紋頭。所述管體安置板152與管體156之間通過圓弧過渡，所述圓弧半徑為15_。
[0045]所述管體156的管壁為1_，所述管體的材料為TC4鈦合金，所述刃口的材料為高速鋼。
[0046]繼續(xù)參見圖2和圖5，所述管體156與連接頭151連接處通過點焊形成圓弧過渡結構157，圓弧半徑為lmm-20mm，所述刃口 159為整體為倒圓臺型，斜度為1:10。
[0047]如圖4所示，刃口159末端的具有圓周均勻分布的8個月牙形缺口 158，每個月牙形缺口 158均具有鋒利邊沿，月牙形缺口 158的圓弧半徑為2mm，在相鄰的兩個月牙形缺口 158中間具有一個鋒利尖角159。
[0048]如圖3所示，所述管體安置板152上內螺紋孔1522以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。
[0049 ]轉印棍的彈性體層的成型加工，所述彈性體層長度3 4Omm，內徑5mm，外徑12mm，包括如下步驟:I)首先在長方體海綿上提取多個圓柱型條形坯體，所述長方體海綿坯體的尺寸為厚度340mm，長度1000mm，寬度600mm，選用管體156長度為350mm，外徑為15mm，內徑13mm，在所述長方體海綿上打孔，然后將空腔156內部分集中收集，獲得多個圓柱型條形坯體;2)固定圓柱條形還體，然后在其上加工通孔，選用管體156長度為350mm，外徑為8mm，內徑6mm;3)最后采用專用設備進行外輪廓的精細打磨，獲得最終產品。
[0050]實施例2
[0051]與實施例1的區(qū)別在于，所述管體安置板152還包括內螺紋孔1522的封蓋1523。用于未連接管體156的內螺紋孔1522的封閉。
[0052]比如，當預加工圓柱形空心條形坯體內外孔徑較大時，如圖7所示，管體156的外螺紋頭1533與內螺紋孔1522相匹配，空腔153配合預加工孔的尺寸，
[0053]由于管體外徑變大，無法在所述管體安置板152上依次設置管體156，為未使用的內螺紋孔1522通過封蓋1523封閉。
[0054]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20的加工。
【主權項】
1.一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，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置內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)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述的每個管體上設置有縱扭復合振動轉換結構。3.根據(jù)權利要求2所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述每個管體上設置的縱扭復合振動轉換結構為螺旋斜槽結構、螺旋斜孔結構、沿螺旋線路徑陣列孔結構或螺旋結構。4.根據(jù)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，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)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述管體安置板上設有多個內螺紋孔，所述管體與管體安置板相連的一端設有與所述內螺紋孔相匹配的外螺紋頭。6.根據(jù)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述管體安置板上內螺紋孔以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。7.根據(jù)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述管體安置板還包括內螺紋孔的封蓋，所述封蓋用于未連接管體的內螺紋孔的封閉。8.根據(jù)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述連接頭內設有通道，所述管體安置板內設有分氣道，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空腔相通。9.根據(jù)權利要求1所述一種高頻縱扭復合振動海綿群鉆制孔裝置，其特征在于，所述超聲波換能器產生軸向振動，振動頻率為10-120kHz。
【文檔編號】B26D7/26GK205521709SQ201620314082
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】殷振, 齊芳娟, 錢蜜, 蔣全勝, 汪幫富, 楊鑫銘, 張磊, 黃開明, 吳雷, 徐帖
【申請人】蘇州科技學院