本發(fā)明涉及拋光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種水射流型腔拋光設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

隨著精細(xì)化加工工藝的改進(jìn)，對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量要求越來越高。在大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，模具的運(yùn)用越來越廣。一些用模具加工的產(chǎn)品中，其尺寸通過動(dòng)模和定模合攏形成的型腔來確定，而其表面質(zhì)量則通過加工工藝和型腔的表面質(zhì)量來保證。因此對(duì)模具的型腔的表面質(zhì)量要求高，需要進(jìn)行拋光和研磨處理，以保證加工出來的產(chǎn)品符合其表面質(zhì)量要求。

然而，模具型腔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)的研磨方法效率低，而且在一些夾角處研磨難度大。因此，需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種水射流型腔拋光設(shè)備及方法。它具有加工復(fù)雜型腔效率高，研磨效果好的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明公開的第一方面，提供了一種水射流型腔拋光設(shè)備，該設(shè)備用于加工模具的型腔，該設(shè)備包括：用于密封安裝至模具并圍繞型腔的支撐板、位于所述支撐板所圍攏的空間內(nèi)的過濾板，所述支撐板上安裝有至少一輸入管，所述至少一輸入管連接至動(dòng)力源，所述過濾板具有過濾孔且該過濾孔連通至所述型腔；所述型腔中預(yù)設(shè)有磨料，所述磨料的外徑大于所述過濾孔的孔徑，所述動(dòng)力源通過所述至少一輸入管向所述型腔輸出流體，所述流體驅(qū)動(dòng)所述磨料拋光所述型腔。

進(jìn)一步的，該研磨設(shè)備還包括密封圈，所述密封圈貼合在支撐板上并密封在支撐板與模具之間的結(jié)合面，所述輸入管貫穿所述密封圈并向型腔方向延伸。

進(jìn)一步的，該研磨設(shè)備還包括第一工作部、與所述第一工作部相對(duì)設(shè)置的第二工作部、及安裝所述第一工作部和/或所述第二工作部的平臺(tái)部，所述第一工作部上設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)所述第一工作部向所述第二工作部方向移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述第一工作部和所述第二工作部上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于安裝模具和轉(zhuǎn)動(dòng)模具。

進(jìn)一步的，所述至少一輸入管輸入的流體的流動(dòng)方向背離重力方向。

進(jìn)一步的，所述過濾孔貫穿所述過濾板并均勻分布。

進(jìn)一步的，每一所述過濾孔設(shè)有倒角部，所述倒角部朝向所述型腔一側(cè)，所述倒角部上開設(shè)有至少一導(dǎo)水槽，所述導(dǎo)水槽導(dǎo)通所述過濾孔和所述型腔。

本發(fā)明公開的第二方面，提供了一種水射流型腔拋光方法，該方法用于加工模具的型腔，該方法包括以下步驟：

在型腔內(nèi)裝入預(yù)設(shè)的磨料；

支撐板與模具密封連接；

控制動(dòng)力源沿支撐板上的至少一輸入管向所述型腔輸出流體；

流體驅(qū)動(dòng)磨料在型腔內(nèi)磨削的時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，通過設(shè)備控制模具翻轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度；按預(yù)設(shè)次數(shù)循環(huán)運(yùn)行該步驟。

進(jìn)一步的，所述控制動(dòng)力源沿至少一輸入管向所述型腔輸出流體，包括：

所述動(dòng)力源在輸出流體的時(shí)間到達(dá)第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，停止輸出流體；在停止輸出流體的時(shí)間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時(shí)間后，所述動(dòng)力源再次輸出流體；并依次循環(huán)該步驟直至磨料在型腔內(nèi)磨削的時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間。

進(jìn)一步的，所述控制動(dòng)力源沿至少一輸入管向所述型腔輸出流體，還包括：

控制動(dòng)力源輸出流體的壓力；

控制流體的流動(dòng)方向背離重力方向；使得在動(dòng)力源停止輸出流體后，磨料回落至過濾板上，在所述動(dòng)力源再次輸出流體后，磨料受流體的驅(qū)動(dòng)再次磨削型腔。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

在模具的動(dòng)模和定模之間設(shè)置支撐板，該支撐板所圍攏的空間與型腔導(dǎo)通，動(dòng)力源通過支撐板向型腔內(nèi)輸送流體，混合預(yù)設(shè)在型腔中的磨料對(duì)型腔進(jìn)行拋光和研磨，改變型腔表面的粗糙度，提高表面質(zhì)量。磨料通過過濾板過濾后保留在型腔中，通過流體間隔式的沖擊，能反復(fù)沖刷型腔，加工效率高，加工范圍廣?？蓪?duì)模具進(jìn)行翻轉(zhuǎn)加工，能多角度沖擊型腔，使型腔的表面加工全面。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中a-a處截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1中b處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中過濾板上過濾孔處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：過濾板10；過濾孔11；倒角部12；導(dǎo)水槽13；支撐板20；第二密封圈21；平臺(tái)部30；第一工作部31；第二工作部32；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34；模具40；型腔41；磨料50；動(dòng)力源60；輸入管61。

具體實(shí)施方式

以下所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例，見圖1和圖2所示：一種水射流型腔拋光設(shè)備，該設(shè)備用于加工模具40的型腔41。該設(shè)備包括：用于密封安裝至模具40并圍繞型腔41的支撐板20、位于支撐板20所圍攏的空間內(nèi)的過濾板10。支撐板20上安裝有至少一輸入管61和至少一輸出管，至少一輸入管61連接至動(dòng)力源60。過濾板10具有過濾孔11且該過濾孔11連通至型腔41。型腔41中預(yù)設(shè)有磨料50，磨料50的外徑大于過濾孔11的孔徑。動(dòng)力源60通過至少一輸入管61向型腔41輸出流體，流體驅(qū)動(dòng)磨料50拋光型腔41后沿輸出管輸出。其中，流體為具有預(yù)設(shè)壓力的液體或氣體。該流體的預(yù)設(shè)壓力為20-40mpa，如20mpa、25mpa、30mpa、40mpa等，流體的流速為30m/s-50m/s，如30m/s、40m/s、50m/s等。

模具40具有動(dòng)模和定模，當(dāng)動(dòng)模和定模合攏后，在兩者之間形成一中空的型腔41。支撐板20呈環(huán)形結(jié)構(gòu)圍繞形成有圈內(nèi)空間，如方管形結(jié)構(gòu)或圓管形結(jié)構(gòu)。在支撐板20的兩端具有兩相互平行的平行面，該平行面分別與動(dòng)模和定模貼合并密封，型腔41與支撐板20的圈內(nèi)空間相互導(dǎo)通。輸入管61可均勻分布在支撐板20上，也可設(shè)置在預(yù)設(shè)位置。每一輸入管61上可連接至少一射流口，該射流口向圈內(nèi)空間和型腔41中輸入具有預(yù)設(shè)壓力的流體。

預(yù)設(shè)壓力的流體驅(qū)動(dòng)預(yù)設(shè)于型腔41內(nèi)的磨料50運(yùn)動(dòng)，以使得磨料50磨削和拋光型腔41的表面。由于磨料50的外徑大于過濾孔11的外徑，流體經(jīng)過濾板10過濾后沿輸出管輸出，而磨料50滯留在型腔41內(nèi)?？赏ㄟ^流體循環(huán)驅(qū)動(dòng)以磨削型腔41，磨削效率高，磨削均勻。

見圖1和圖3所示：該研磨設(shè)備還包括密封圈21，密封圈21貼合在支撐板20上并密封支撐板20與模具40之間的結(jié)合面，輸入管61貫穿密封圈21并向型腔41方向延伸。

密封圈21由橡膠材料制成，密封圈21固定在支撐板20上且位于圈內(nèi)空間。當(dāng)動(dòng)模向定模方向移動(dòng)時(shí)，動(dòng)模與定模相互擠壓支撐板20，使得密封圈21漲緊密封在動(dòng)模和定模與支撐板20的結(jié)合面上，流體限定在密封圈21所圍繞的空間內(nèi)，輸入管61穿過密封圈21進(jìn)入到圈內(nèi)空間中，輸出管的開口位于圈內(nèi)空間內(nèi)。

見圖1所示：該研磨設(shè)備還包括第一工作部31、與第一工作部31相對(duì)設(shè)置的第二工作部32、及安裝第一工作部31和/或第二工作部32的平臺(tái)部30。第一工作部31上設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33推動(dòng)第一工作部31向第二工作部32方向移動(dòng)。第一工作部31和第二工作部32上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34用于安裝模具40和轉(zhuǎn)動(dòng)模具40。

動(dòng)模和定模分別安裝在第一工作部31和第二工作部32上，在定模的預(yù)設(shè)位置安裝支撐板20。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33推動(dòng)第一工作部31向第二工作部32方向移動(dòng)，使得動(dòng)模向定模方向移動(dòng)直至抵靠在支撐板20上，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33可采用液壓缸等可伸縮的元件。通過設(shè)置第一工作部31和第二工作部32可以方便控制模具40的合攏和分開，及支撐板20部件的設(shè)置。

在第一工作部31和第二工作部32上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34可以為電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡盤或轉(zhuǎn)盤等機(jī)構(gòu)，用以轉(zhuǎn)動(dòng)模具40的角度。轉(zhuǎn)動(dòng)模具40的角度而支撐板20角度不變或者改變支撐板20上輸入管61的進(jìn)水角度，使得流體從模具40的不同角度進(jìn)入型腔41，以達(dá)到更加全面的磨削型腔41表面的效果，型腔41的表面處理更加均勻。

如，控制將向型腔41內(nèi)輸出流體的輸入管61的流向，使得輸入管61內(nèi)的流體的流動(dòng)方向背離重力方向。磨料50在流體作用下沖刷型腔41的內(nèi)壁，由于受到重力的影響，磨料50沿重力方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磨料50與流體相遇時(shí)，流體會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)磨料50沖刷型腔41內(nèi)壁，循環(huán)效果好，磨料50分布更加均勻。

見圖2、圖3和圖4所示：在一具體實(shí)施例中，過濾板10呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，過濾孔11貫穿過濾板10并均勻分布。每一過濾孔11設(shè)有倒角部12，倒角部12朝向型腔41一側(cè)，倒角部12上開設(shè)有至少一導(dǎo)水槽13，導(dǎo)水槽13導(dǎo)通過濾孔11和型腔41。導(dǎo)水槽13沿倒角部12的表面凹陷，將具有導(dǎo)水槽13的一側(cè)朝向型腔41方向，即使磨料50封堵住過濾孔11，流體也可以通過導(dǎo)水槽13流出型腔41。相應(yīng)的，可以將導(dǎo)水槽13和倒角部12設(shè)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，即在過濾孔11的兩端均設(shè)置倒角部12和導(dǎo)水槽13。

本發(fā)明公開的第二方面，提供了一種水射流型腔拋光方法，該方法用于加工模具40的型腔41，該方法包括以下步驟：

s101在型腔41內(nèi)裝入預(yù)設(shè)的磨料50。

s102支撐板20與模具40密封連接。

通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33推動(dòng)第一工作部31向第二工作部32方向移動(dòng)，使得動(dòng)模向定模方向移動(dòng)直至抵靠在支撐板20上，以實(shí)現(xiàn)支撐板20與模具40密封連接。

s103控制動(dòng)力源60沿支撐板20上的至少一輸入管61向型腔41輸出流體。該流體的預(yù)設(shè)壓力為20-40mpa，流體的流速為30m/s-50m/s。噴嘴口徑0.5-2.5mm。

s104流體驅(qū)動(dòng)磨料50在型腔41內(nèi)磨削的時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，通過設(shè)備控制模具40翻轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度。

在動(dòng)力源60型腔41內(nèi)通入流體，以使得流體驅(qū)動(dòng)磨料50磨削型腔41，在達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間，如30秒后，停止輸入流體。并通過第一工作部31和第二工作部32上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34將模具40轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度。例如：轉(zhuǎn)動(dòng)90度。或者第一工作部31和第二工作部32通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33移動(dòng)，使得動(dòng)模與定模分離，再通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)34將動(dòng)模和定模對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度。例如：轉(zhuǎn)動(dòng)90度。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33移動(dòng)第一工作部31和第二工作部32使得動(dòng)模與定模合攏在支撐板20上，并驅(qū)動(dòng)流體進(jìn)行磨削型腔41。

循環(huán)步驟s104至預(yù)設(shè)次數(shù)，直至型腔41的研磨完成。如，每一模具的預(yù)設(shè)次數(shù)為翻轉(zhuǎn)四次，每次翻轉(zhuǎn)90度等。

在上述步驟s103中，控制動(dòng)力源60沿至少一輸入管61向型腔41輸出流體，動(dòng)力源60輸入流體的方法有持續(xù)輸入和間隔式輸入。在一實(shí)施例中，可采用間隔式輸入。即動(dòng)力源60在輸出流體的時(shí)間到達(dá)第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，停止輸出流體。在停止輸出流體的時(shí)間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時(shí)間后，動(dòng)力源60再次輸出流體。并依次循環(huán)該步驟直至磨料50在型腔41內(nèi)磨削的時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間。

例如，第二預(yù)設(shè)時(shí)間設(shè)為4秒，第三預(yù)設(shè)時(shí)間設(shè)為2秒。當(dāng)動(dòng)力源60在輸出流體的時(shí)間到達(dá)4時(shí)，動(dòng)力源60停止輸出流體。該在停止輸出流體的時(shí)間達(dá)到2后，動(dòng)力源60再次輸出流體。該采用間隔式輸入流體的方法，可提高流體與磨料50的混合度，提高磨削質(zhì)量。

在上述步驟s103中，控制動(dòng)力源60沿至少一輸入管61向型腔41輸出流體，還包括：

s201控制動(dòng)力源60輸出流體的壓力。動(dòng)力源60控制輸出流體的壓力，

s202控制流體的流動(dòng)方向背離重力方向。使得在動(dòng)力源60停止輸出流體后，磨料50回落至過濾板10上，在動(dòng)力源60再次輸出流體后，磨料50受流體的驅(qū)動(dòng)再次磨削型腔41。

通過控制將向型腔41內(nèi)輸出流體的輸入管61的流向，使得輸入管61內(nèi)的流體的流動(dòng)方向背離重力方向。磨料50在流體作用下沖刷型腔41的內(nèi)壁，由于受到重力的影響，磨料50沿重力方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磨料50與流體相遇時(shí)，流體會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)磨料50沖刷型腔41內(nèi)壁，循環(huán)效果好，磨料50分布更加均勻。

射流的裝置目前已廣泛使用，其它結(jié)構(gòu)和原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，這里不再贅述。