一种用于模具内孔修复抛光的装置

技术领域

本发明属于模具修复领域，具体是指一种用于模具内孔修复抛光的装置。

背景技术

模具因磕碰、挤压等问题，导致表面形成硬质凸起点，需要及时对其进行保养，在保养过程中，模具内孔的修复一直是一个难点。

传统的内孔打磨方式，是通过钻头驱动气动角磨片或百叶轮对内孔进行打磨。气动角磨片或百叶轮在高速旋转时，会对内孔凸出部分进行切割去除，这种打磨方式无法较好的控制内孔表面精度，常常出现较大的尺寸超差现象，导致产品报废，多用在精度要求不高的工况中；同时，此种打磨方式也无法对有锥度要求的内孔进行打磨，只适用于圆柱孔的打磨。

为了提高打磨精度，减少打磨去除量，行业内还会采用砂带或者细钢丝进行旋转打磨，因砂带或钢丝的硬度低，导致尺寸切削量小，打磨效率低下，多用于内孔存在锈蚀或毛刺等柔软铁屑的工况，无法用于具有较硬凸出点的模具内孔的修复；此外，行业内还有采用磨粒流体对内孔打磨的方法，此种打磨的精度和效率都较高，但其设备成本大，需要定制多种工装夹具，最重要的是，磨粒流工艺不适用于盲孔和磨料流道无法形成通路的工件，适用的局限性较大。

因此，亟需一款能解决以上问题的模具内孔的打磨工具。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于模具内孔修复抛光的装置，本发明采用较硬材质的打磨棒对模具内孔进行修复抛光，对孔内的硬质划伤凸出点进行修复，再通过浮动打磨组件，使打磨棒与模具内孔的内壁之间始终处于浮动接触状态，避免打磨棒切削过度，提高打磨精度，其次，通过浮动打磨组件上的角度自适应块，使打磨棒能够自动贴合锥度孔，从而实现对锥度孔的打磨抛光。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种用于模具内孔修复抛光的装置，包括手持壳体、浮动打磨机构和偏心风动轮，所述偏心风动轮偏心转动设于手持壳体内，所述浮动打磨机构设于偏心风动轮的输出端，偏心风动轮通过压缩空气转动并为浮动打磨机构提供动力，所述偏心风动轮上阵列滑动设有浮动叶扇，浮动叶扇跟随偏心风动轮的角度变化进行上下滑动，当浮动叶扇与手持壳体之间的间距增大时，浮动叶扇受离心作用，向外滑动，并与手持壳体内壁接触，所述手持壳体上靠近偏心风动轮圆心的一侧设有进气口，所述手持壳体上与进气口对称的一侧设有残留排出口，所述手持壳体上远离偏心风动轮圆心处设有排气槽，当压缩气源从进气口进入后，因进气口左侧的浮动叶扇受力面积大于进气口右侧浮动叶扇的受力面积，在压强相同的情况下，浮动叶扇会带动偏心风动轮向左侧转动，且相邻的两片浮动叶扇之间形成密闭区域，在转动到排气槽位置时，气体从排气槽排出，而下一组密闭区域内的浮动叶扇继续推动偏心风动轮转动，在到达残留排出口时，当前密闭区域内的残留气体会从此处排出，然后进入下一轮循环转动，残留排出口与进气口可以进行转换，从残留排出口进气，即可进行反转，所述手持壳体的侧壁与排气槽连通设有软管，所述浮动打磨机构上设有气动滑环，所述软管与气动滑环连通，在浮动打磨机构转动时，气动滑环可以保持浮动打磨机构与排气槽连通。

进一步地，所述浮动打磨机构包括中心轴和浮动打磨组件，所述中心轴设于偏心风动轮的输出端，所述浮动打磨组件多组交叉滑动设于中心轴上，浮动打磨组件可以与模具的内孔保持浮动连接，避免过度切削模具内孔尺寸，所述浮动打磨组件包括浮动杆、角度自适应块、打磨棒、推力弹簧和弹簧气管，所述浮动杆横向滑动设于中心轴侧壁上，所述角度自适应块铰接设于浮动杆的前端，所述打磨棒固定设于角度自适应块的前端，打磨棒优选为材质硬度较大的材料，方便对磨具表面修复，角度自适应块可以自动适应锥度孔的锥度，使打磨棒贴合在孔壁上进行打磨，所述推力弹簧环绕设于浮动杆的中部，所述弹簧气管连接设于浮动杆的末端和中心轴之间，推力弹簧始终将角度自适应块和打磨棒向外侧推动，弹簧气管用于向浮动杆内部通气。

进一步地，所述浮动杆的内部设有中央进气道，所述浮动杆的前端设有法兰，所述推力弹簧的一端设于法兰上，所述推力弹簧远离法兰的一端设于中心轴上。

进一步地，所述角度自适应块的末端设有铰接通气槽，所述铰接通气槽上连通设有环形气道，所述环形气道远离铰接通气槽的一侧设有中央出气道，所述中央出气道的两侧对称设有反推腔，反推腔用于反向推动推力弹簧，反推腔的截面积越大，其对推力弹簧的反推力就越大，从而使打磨棒与内孔内壁浮动接触。

进一步地，所述打磨棒内设有纵向气道，所述打磨棒面向内孔侧壁的一侧阵列设有判定孔，所述判定孔通过纵向气道与中央出气道连通，判定孔用于判断当前打磨棒与内孔内壁的贴合状况。

进一步地，所述中心轴的中部设有合气道，所述合气道与气动滑环连通，手持壳体内部的压缩空气从排气槽排出后，经软管和气动滑环到达合气道内，所述中心轴上阵列设有连接块，所述连接块中心设有滑槽，所述滑槽的一侧交叉设有分支气道，所述分支气道的内部与合气道连通，所述分支气道的外端与弹簧气管连通；压缩空气经合气道、分支气道、弹簧气管以及中央进气道，进入环形气道内，初始状态下，打磨棒在推力弹簧的作用下，被顶紧在内孔的内壁上，此时，打磨棒上的判定孔与内壁贴合，导致气体无法从判定孔迅速流出，环形气道内的气流会流至中央出气道两侧的反推腔内，随着反推腔内气体的流入，反推腔内的压强迅速增大，导致反推腔产生的反向推力迅速增大，最终，在反推腔的作用下，推力弹簧被轻微顶开，使打磨棒上的判定孔与内壁浮动贴合，使推力弹簧的推力与反推腔的反向推力形成动态平衡的效果，从而实现浮动打磨。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、浮动打磨组件与模具内孔的内壁始终为浮动接触，使打磨棒既能打磨掉内控内壁的硬质凸出划伤，提高打磨效率，又能提高打磨精度，不会出现尺寸超差的现象；

2、角度自适应块与浮动杆铰接，在打磨棒受到推力弹簧的作用时，打磨棒向内壁方向移动，当打磨棒的底部接触到内壁后，打磨棒的底部会受到内孔内壁的反弹力，使角度自适应块旋转一定的角度，直至打磨棒与内壁贴合，从而实现对锥度孔的自适应贴合打磨；

3、当打磨棒在推力弹簧的作用下，与模具内孔的内壁紧密贴合时，打磨棒上的判定孔处于密闭状态，或者处于小流量向外排气状态，此时，角度自适应块处的反推腔内逐渐流入气体，其气体流入速度远大于判定孔的流出速度，反推腔内的气体压强逐渐增大，从而对推力弹簧施加反向推力，使打磨棒与模具内孔的内壁脱离接触，最终处于浮动接触的平衡状态，既避免打磨棒对模具内孔过度打磨，又能对凸出部分进行打磨，提高打磨精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于模具内孔修复抛光的装置的结构示意图；

图2为手持壳体和偏心风动轮的剖视图；

图3为浮动打磨机构的结构示意图；

图4为浮动打磨机构的状态图；

图5为浮动打磨组件的结构示意图；

图6为浮动杆的剖视图的断裂视图；

图7为角度自适应块的剖视图；

图8为打磨棒的剖视图的断裂视图；

图9为中心轴的结构示意图；

图10为中心轴的剖视图的断裂视图；

图11为浮动打磨组件的横向剖视图的断裂视图；

图12为浮动打磨组件的纵向剖视图的断裂视图。

1、手持壳体，2、浮动打磨机构，3、偏心风动轮，4、浮动叶扇，5、进气口，6、残留排出口，7、排气槽，8、软管，9、气动滑环，10、中心轴，11、浮动杆，12、角度自适应块，13、打磨棒，14、推力弹簧，15、弹簧气管，16、法兰，17、中央进气道，18、铰接通气槽，19、反推腔，20、中央出气道，21、判定孔，22、纵向气道，23、连接块，24、滑槽，25、分支气道，26、合气道，27、环形气道，28、浮动打磨组件。

其中，在图4中，β表示待打磨内孔的锥度，在图11中，a表示中央进气道内的气体流向，b表示反推腔内对弹簧形成反向推力的气体流向，c表示从打磨棒中喷出的气体流向。

附图用来提供对本发明的进一步理解，且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明提出的一种用于模具内孔修复抛光的装置，包括手持壳体1、浮动打磨机构2和偏心风动轮3，偏心风动轮3偏心转动设于手持壳体1内，浮动打磨机构2设于偏心风动轮3的输出端，偏心风动轮3通过压缩空气转动并为浮动打磨机构2提供动力，偏心风动轮3上阵列滑动设有浮动叶扇4，浮动叶扇4跟随偏心风动轮3的角度变化进行上下滑动，当浮动叶扇4与手持壳体1之间的间距增大时，浮动叶扇4受离心作用，向外滑动，并与手持壳体1内壁接触，手持壳体1上靠近偏心风动轮3圆心的一侧设有进气口5，手持壳体1上与进气口5对称的一侧设有残留排出口6，手持壳体1上远离偏心风动轮3圆心处设有排气槽7，当压缩气源从进气口5进入后，因进气口5左侧的浮动叶扇4受力面积大于进气口5右侧浮动叶扇4的受力面积，在压强相同的情况下，浮动叶扇4会带动偏心风动轮3向左侧转动，且相邻的两片浮动叶扇4之间形成密闭区域，在转动到排气槽7位置时，气体从排气槽7排出，而下一组密闭区域内的浮动叶扇4继续推动偏心风动轮3转动，在到达残留排出口6时，当前密闭区域内的残留气体会从此处排出，然后进入下一轮循环转动，残留排出口6与进气口5可以进行转换，从残留排出口6进气，即可进行反转，手持壳体1的侧壁与排气槽7连通设有软管8，浮动打磨机构2上设有气动滑环9，软管8与气动滑环9连通，在浮动打磨机构2转动时，气动滑环9可以保持浮动打磨机构2与排气槽7连通。

如图3-图5所示，浮动打磨机构2包括中心轴10和浮动打磨组件28，中心轴10设于偏心风动轮3的输出端，浮动打磨组件28多组交叉滑动设于中心轴10上，浮动打磨组件28可以与模具的内孔保持浮动连接，避免过度切削模具内孔尺寸，浮动打磨组件28包括浮动杆11、角度自适应块12、打磨棒13、推力弹簧14和弹簧气管15，浮动杆11横向滑动设于中心轴10侧壁上，角度自适应块12铰接设于浮动杆11的前端，打磨棒13固定设于角度自适应块12的前端，打磨棒13优选为材质硬度较大的材料，方便对磨具表面修复，角度自适应块12可以自动适应锥度孔的锥度，使打磨棒13贴合在孔壁上进行打磨，推力弹簧14环绕设于浮动杆11的中部，弹簧气管15连接设于浮动杆11的末端和中心轴10之间，推力弹簧14始终将角度自适应块12和打磨棒13向外侧推动，弹簧气管15用于向浮动杆11内部通气。

如图6所示，浮动杆11的内部设有中央进气道17，浮动杆11的前端设有法兰16，推力弹簧14的一端设于法兰16上，推力弹簧14远离法兰16的一端设于中心轴10上。

如图7所示，角度自适应块12的末端设有铰接通气槽18，铰接通气槽18上连通设有环形气道27，环形气道27远离铰接通气槽18的一侧设有中央出气道20，中央出气道20的两侧对称设有反推腔19，反推腔19用于反向推动推力弹簧14，反推腔19的截面积越大，其对推力弹簧14的反推力就越大，从而使打磨棒13与内孔内壁浮动接触。

如图8、图11和图12所示，打磨棒13内设有纵向气道22，打磨棒13面向内孔侧壁的一侧阵列设有判定孔21，判定孔21通过纵向气道22与中央出气道20连通，判定孔21用于判断当前打磨棒13与内孔内壁的贴合状况。

如图9-图11所示，中心轴10的中部设有合气道26，合气道26与气动滑环9连通，手持壳体1内部的压缩空气从排气槽7排出后，经软管8和气动滑环9到达合气道26内，中心轴10上阵列设有连接块23，连接块23中心设有滑槽24，滑槽24的一侧交叉设有分支气道25，分支气道25的内部与合气道26连通，分支气道25的外端与弹簧气管15连通；压缩空气经合气道26、分支气道25、弹簧气管15以及中央进气道17，进入环形气道27内，初始状态下，打磨棒13在推力弹簧14的作用下，被顶紧在内孔的内壁上，此时，打磨棒13上的判定孔21与内壁贴合，导致气体无法从判定孔21迅速流出，环形气道27内的气流会流至中央出气道20两侧的反推腔19内，随着反推腔19内气体的流入，反推腔19内的压强迅速增大，导致反推腔19产生的反向推力迅速增大，最终，在反推腔19的作用下，推力弹簧14被轻微顶开，使打磨棒13上的判定孔21与内壁浮动贴合，使推力弹簧14的推力与反推腔19的反向推力形成动态平衡的效果，从而实现浮动打磨。

具体使用时，抓住手持壳体1的柄部，将浮动打磨组件28压缩至小于模具内孔直径的位置，然后，将浮动打磨组件28插入待打磨空内，在推力弹簧14的作用下，浮动杆11被推向远离中心轴10的方向，直至打磨棒13与内孔内壁贴合。

若待打磨孔为锥度孔，锥度角为β，如图4所示，当打磨棒13的底部先接触到内壁后，打磨棒13的底部受到来自内壁的反向推力，从而带动与打磨棒13固定连接的角度自适应块12绕浮动杆11的顶端转动，直至转动到与内孔相同的锥度，使打磨棒13与内孔内壁贴合；若待打磨孔为圆柱孔，则打磨棒13自动贴合圆柱孔内壁。

然后，对手持壳体1的进气口5通入压缩气体，压缩气体推动浮动叶扇4转动，从而使偏心风动轮3转动，偏心风动轮3驱动浮动打磨机构2转动，若想要反向打磨，则可以将压缩空气从残留排出口6接入即可。

与此同时，浮动叶扇4转动至排气槽7位置时，压缩气体会从排气槽7流入软管8内，再经气动滑环9、合气道26、分支气道25和弹簧气管15，流入中央气道内，相邻浮动叶扇4之间的残留气体会继续转动至残留排出口6区域，并从残留排出口6排出。

如图11所示，当压缩气体流入中央气道内，形成压缩气流a时，气体会经铰接通气槽18和环形气道27流入中央出气道20内，因此时打磨棒13与内孔的内壁贴合，判定孔21为闭合或者是处于小流量向外排气的状态，压缩气体无法快速从判定孔21内流出，导致压缩气体流向中央出气道20两侧的反推腔19，形成反推气流b，其气体流入速度远大于判定孔21的流出速度，压缩气体迅速涌入反推腔19，并使反推腔19内的气体压强增大，从而使角度自适应块12产生一个与推力弹簧14相反的推力，在反推腔19的推力作用下，推力弹簧14会被轻微压缩，使打磨棒13与内孔内壁之间不再密闭贴合，压缩气流会再次从判定孔21中流出，形成气流c。

最终，打磨棒13的判定孔21流出气体的流速，与反推腔19内流入气体的流速，会形成一个浮动平衡的状态，使打磨棒13与内孔内壁之间形成浮动接触的效果；打磨棒13既不会与内孔内壁紧闭贴合，不会对内孔内壁尺寸切削过大，也不会与内孔内壁之间间距过大，无法起到打磨的效果，从而实现快速、高精度、自适应锥度打磨的效果。

在打磨完成后，断开进气口的压缩气源，然后清除打磨孔内的打磨残留物即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。