一种低成本高效率的湿拉模具加工装置

技术领域

本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种低成本高效率的湿拉模具加工装置。

背景技术

目前模具的线加工用线主要为钨丝，但钨丝成本昂贵，且对单晶模具加工效率偏低，造成模具加工成本昂贵，且不能满足湿拉模具加工的用量，导致湿拉模具产品不够，影响金刚线母线的生产开台率和产量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种低成本高效率的湿拉模具加工装置，采用该装置能够利用金刚线母线替代钨丝对湿拉模具进行线加工，提高加工效率的同时降低加工成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低成本高效率的湿拉模具加工装置，包括机架、设置在机架上的多个成环形布置的导向轮，绕设在各导向轮上的一根环形金刚线母线，多个导向轮中，至少一个导向轮与驱动机构传动连接，作为主动轮使用，驱动金刚线母线周向循环转动，在金刚线母线的运动路径上，还设置有连接在机架上的硼砂溶液槽体、位于硼砂溶液槽体下游侧且连接在机架上的烘干装置、位于烘干装置下游侧且与机架连接的微粉盒、位于微粉盒下游侧且与机架连接的压模以及位于压模下游侧且与机架连接的模具夹具，所述金刚线母线依次穿过硼砂溶液槽体、烘干装置、微粉盒、压模后，穿过被模具夹具夹持的湿拉模具拉拔中心孔；所述硼砂溶液槽体上端面设置有中心槽和位于中心槽外围的环形槽，环形槽的外围槽壁低于中心槽的槽壁，中心槽的槽壁上开设有供金刚线母线通过的溢流缺口，环形槽与中心槽通过一根循环管连通，循环管上设置有循环泵，循环泵将环形槽内的硼砂溶液泵入中心槽，中心槽内的硼砂溶液通过溢流缺口溢流回环形槽内，金刚线母线穿过溢流缺口时浸没在中心槽内的喷砂溶液中；所述微粉盒上游端开设有一个进丝孔，下游端开设有一个出丝孔，微粉盒内部装有金刚砂微粒，金刚线母线从进丝孔进入微粉盒内并被金刚砂微粒覆没，经过金刚砂微粒后从出丝孔离开微粉盒；所述压模的模孔包括从上游端向下游端依次连接的前置喇叭孔、挤压中心孔和后置喇叭孔，挤压中心孔直径比金刚线母线的直径大1~3微米，前置喇叭孔直径从上游向下游逐渐缩小的，后置喇叭孔的直径从上游向下游逐渐扩大；所述模具夹具包括固定连接在机架上的夹具座、滑动连接在夹具座上的L形第一滑块、转动连接在夹具座上且与第一滑块螺纹连接的第一驱动丝杆、以及连接在夹具座上用于驱动第一驱动丝杆转动的第一伺服电机，第一驱动丝杆的轴向平行于第一滑块的滑动方向；第一滑块上转动连接有与第一驱动丝杆相互垂直的第二驱动丝杆和驱动第二驱动丝杆转动的第二伺服电机，第一滑块上滑动连接有第二滑块，第二滑块与第二驱动丝杆螺纹连接且第二滑块的滑动方向与第二驱动丝杆的轴向一致，第二滑块上固定连接有夹持架，夹持架上连接有两个可相向运动的夹爪。

作为一种优选方案，所述烘干装置为烘箱或热风机。

作为一种优选方案，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别与控制器连接，受控制器控制。

作为一种优选方案，所述夹持架上螺纹连接有两根同轴设置的调节滑杆，两夹爪均成半环形，分别连接在两调节滑杆的相向端，两夹爪的凹弧面相互正对，两调节滑杆的相背端分别连接有与夹持架固定连接的气缸。

作为一种优选方案，所述压模安装在微粉盒内，压模位于进丝孔和出丝孔之间，且压模离出丝孔更近。

本发明的有益效果是：本发明通过在金刚线母线的循环路径上设置硼砂溶液槽体、烘干装置、微粉盒、压模对经过的金刚线母线进行加工，使金刚线母线表面稳定地附着适量的金刚砂，提高金刚线母线表面粗糙度，提高金刚线母线对湿拉模具的线加工效率，由于金刚线母线的成本比钨丝低，因此能够大大降低湿拉模具的加工成本，同时，采用金刚线母线循环运行模式，能够对金刚线母线表面持续补充金刚砂，维持金刚线母线对湿拉模具的线加工效果，进一步提高加工效率。

本发明进一步通过控制器控制第一伺服电机和第二伺服电机联动，从而能够稳定而精确地对湿拉模具的拉拔中心孔进行加工。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的结构俯视图；

图2是本发明所述硼砂溶液槽体的半剖结构示意图；

图3是本发明所述微粉盒的半剖结构示意图；

图4是本发明所述压模的半剖结构示意图；

图5是本发明所述模具夹具的具体结构示意图；

图6是本发明所示压模设置在微粉盒内的结构示意图；

图1~图6中：1、机架，2、导向轮，3、金刚线母线，4、驱动机构，5、硼砂溶液槽体，501、中心槽，502、环形槽，503、溢流缺口，504、循环管，505、循环泵，6、烘干装置，7、微粉盒，701、进丝孔，702、出丝孔，8、压模，801、前置喇叭孔，802、挤压中心孔，803、后置喇叭孔，9、模具夹具，901、夹具座，902、第一滑块，903、第一驱动丝杆，904、第一伺服电机，905、第二驱动丝杆，906、第二伺服电机，907、第二滑块，908、夹持架，909、夹爪，910、调节滑杆，911、气缸，10、控制器，11、湿拉模具，12、张力辊。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1~图5所示，一种低成本高效率的湿拉模具加工装置，包括机架1、设置在机架1上的多个成环形布置的导向轮2，绕设在各导向轮2上的一根环形金刚线母线3，多个导向轮2中，至少一个导向轮2与驱动机构4传动连接，作为主动轮使用，驱动金刚线母线3周向循环转动，在本实施例中，驱动机构4为电动机。在金刚线母线3的运动路径上，还设置有连接在机架1上的硼砂溶液槽体5、位于硼砂溶液槽体5下游侧且连接在机架1上的烘干装置6、位于烘干装置6下游侧且与机架1连接的微粉盒7、位于微粉盒7下游侧且与机架1连接的压模8以及位于压模8下游侧且与机架1连接的模具夹具9，所述金刚线母线3依次穿过硼砂溶液槽体5、烘干装置6、微粉盒7、压模8后，穿过被模具夹具9夹持的湿拉模具拉拔中心孔。

所述硼砂溶液槽体5上端面设置有中心槽501和位于中心槽501外围的环形槽502，环形槽502的外围槽壁低于中心槽501的槽壁，中心槽501的槽壁上开设有供金刚线母线3通过的溢流缺口503，环形槽502与中心槽501通过一根循环管504连通，循环管504上设置有循环泵505，循环泵505将环形槽502内的硼砂溶液泵入中心槽501，中心槽501内的硼砂溶液通过溢流缺口503溢流回环形槽502内，金刚线母线3穿过溢流缺口503时浸没在中心槽501内的喷砂溶液中。

所述微粉盒7上游端开设有一个进丝孔701，下游端开设有一个出丝孔702，微粉盒7内部装有金刚砂微粒，金刚线母线3从进丝孔701进入微粉盒7内并被金刚砂微粒覆没，经过金刚砂微粒后从出丝孔702离开微粉盒7。

所述压模8的模孔包括从上游端向下游端依次连接的前置喇叭孔801、挤压中心孔802和后置喇叭孔803，挤压中心孔802直径比金刚线母线3的直径大1~3微米，前置喇叭孔801直径从上游向下游逐渐缩小的，后置喇叭孔803的直径从上游向下游逐渐扩大。

所述模具夹具9包括固定连接在机架1上的夹具座901、滑动连接在夹具座901上的L形第一滑块902、转动连接在夹具座901上且与第一滑块902螺纹连接的第一驱动丝杆903、以及连接在夹具座901上用于驱动第一驱动丝杆903转动的第一伺服电机904，第一驱动丝杆903的轴向平行于第一滑块902的滑动方向；第一滑块902上转动连接有与第一驱动丝杆903相互垂直的第二驱动丝杆905和驱动第二驱动丝杆905转动的第二伺服电机906，第一滑块902上滑动连接有第二滑块907，第二滑块907与第二驱动丝杆905螺纹连接且第二滑块907的滑动方向与第二驱动丝杆905的轴向一致，第二滑块907上固定连接有夹持架908，夹持架908上连接有两个可相向运动的夹爪909。

在本实施例中，烘干装置6为烘箱或热风机，优选烘箱，调节能力强，能够根据金刚线母线3的线速度调节加热温度，确保金刚线母线3上的硼砂膜层凝固到目标硬度。

所述第一伺服电机904和第二伺服电机906分别与控制器10连接，受控制器10控制。从而通过控制器10控制第一伺服电机904和第二伺服电机906协同作业，带动湿拉模具按设计路线运动。

如图5所示，夹持架908上滑动连接有两根同轴设置的调节滑杆910，两夹爪909均成半环形，分别固定连接在两调节滑杆910的相向端，两夹爪909的凹弧面相互正对，两调节滑杆910的相背端分别连接有与夹持架908固定连接的气缸911。

为了确保金刚线母线3与各导向轮2的摩擦力，避免打滑，在金刚线母线3的路径上还设置有一个张力辊12，张力辊12活动连接在机架1上，可以沿金刚线母线3的垂直方向来回移动，金刚线母线3也绕设在张力辊12上。

在实际生产中，还可以将压模8安装在微粉盒7内，压模8位于进丝孔701和出丝孔702之间，且压模8离出丝孔702更近，这样既能够实现压模8对金刚线母线3上的金刚砂压紧的功能，同时可避免金刚砂洒落在机台上，提高设备清洁度，降低金刚砂损耗量，如图6所示。

本发明工作过程是：如图1~图5所示，先将湿拉模具11置于两夹爪909之间，然后控制两气缸911动作，驱动两夹爪909将湿拉模具11夹持住，然后穿设金刚线母线3，将一根金刚线母线3从湿拉模具11的拉拔中心孔穿过，并绕所有导向轮2一周后，首尾通过焊接相连，形成环形的金刚线母线3，为了确保金刚线母线3与各导向轮2的接触压力以避免金刚线母线3相对于导向轮2打滑，可以将一个导向轮2设置为可垂直于金刚线母线3的方向移动，以向金刚线母线3提供适当的张力。

完成金刚线母线3的穿设后，启动驱动机构4，驱动机构4带动一个导向轮2转动进而带动金刚线母线3循环转动，金刚线母线3在经过硼砂溶液槽体5时，浸没在硼砂溶液中，离开硼砂溶液槽体5后，金刚线母线3携带硼砂溶液进入烘干装置，金刚线母线3表面的硼砂溶液被烘干形成硼砂膜层，被硼砂膜层包裹的金刚线母线3再进入微粉盒7内，微粉盒7内的金刚砂微粒被硼砂膜层粘连，跟随金刚线母线3离开微粉盒7进入压模8，受压模8的挤压中心孔802挤压，部分金刚砂微粒嵌入硼砂膜层，与金刚线母线3形成稳定的结构关系，多余的金刚砂微粒沿前置喇叭孔801或后置喇叭孔803滑落到压模8下方，可以在压模8下方设置收集槽收集金刚砂微粒。

经压模8压紧后的金刚线母线3直接穿过湿拉模具11拉拔中心孔，对湿拉模具11拉拔中心孔进行线加工。表面携带着金刚砂微粒的金刚线母线3,表面粗糙度得到大幅提高，金刚线母线3高速通过湿拉模具11拉拔中心孔时，对湿拉模具11拉拔中心孔进行切削，部分金刚砂微粒在切削过程中掉落，但循环一圈后，金刚线母线3表面又能够补满金刚砂微粒，从而实现对湿拉模具11拉拔中心孔的高效切削功能。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。