专利名称：一种石英玻璃片超声波精密打孔模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石英玻璃片超声波精密打孔模具，属石英玻璃片打孔模具技 术领域。
背景技术：
石英玻璃开孔片的生产方法主要有两种，一种方法是用金刚石钻头在加工中心等 数字化设备上进行钻孔加工，该方法在进行直径为2mm以下孔径的加工时，一方面对主轴 转速和稳定性的要求极高，另一方面钻头磨损急剧增大，且加工效率不高，致使钻孔成本很 高。另一种方法是通过超声波打孔机来完成石英玻璃开孔片的生产，可用于精密打孔；超声 波打孔是通过将超声波发生器产生的20KHZ的电信号转换成为高频机械振荡能，经工具头 (针头、冲头)放大后传送到空心钢针(针管)上，带动工作头与工件之间的磨料悬浮液(不断 循环的金刚砂和水)高速冲击和摩擦，而使工件迅速按照钢针的形状线条浮现成形或穿透 成孔，从而完成超声波打孔的全过程。但由于超声波打孔模具的空心钢针(针管)在焊接到 工具头端部的过程中，由于只有上定位板一片薄板固定控制极易发生偏差，使针管定位不 准确而导致石英玻璃开孔片的合格率低，生产成本高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种通过组合模板定位，使针管准确定位并焊接到 工具头上，使用时利用定位孔和上下定位板即可快速完成针孔的精密定位，适用于Φ 150 mm以内石英玻璃片的精密打孔；以解决现有打孔模具的针管在焊接到工具头端部时极易 发生偏差，导致加工的石英玻璃开孔片合格率低，生产成本高问题的石英玻璃片超声波精 密打孔模具。本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的一种石英玻璃片超声波精密打孔模具，它由上定位板、下定位板、针管、固定栓、超 声波打孔冲头和组合模板构成，其特征在于下定位板的底部制作有一内台阶，下定位板的 顶部桶壁上均布有至少三个固定栓；上定位板上制作有针管定位孔，上定位板的周边上制 作有连接孔和固定孔，固定孔与下定位板上的固定栓相对应；上定位板通过固定栓固定在 下定位板上，针管穿擦在上定位板的针管定位孔内，并通过活动套装在针管上的组合模板 固定后，将针管的一端焊接固定在超声波打孔冲头的端部；所述的组合模板由至少四块树脂板、套管和螺栓构成，树脂板上分别设置有针管 定位孔，树脂板呈间隔叠加状通过螺栓固定，树脂板之间的螺栓上安装有套管。所述的上定位板和树脂板分别呈圆片状，厚度分别为2 2. 5mm。本实用新型与现有技术相比的有益效果在于该石英玻璃片超声波精密打孔模具通过组合模板使针管准确定位后焊接到超声 波打孔冲头上，打孔定位偏差控制在0. 05 0. 15mm之间，可以满足精密定位0. 2mm精度的 加工要求。同时，在打孔作业的过程中，通过上定位板对针管的限位，使工件孔径边缘和孔
3径内壁的损伤度降至最低，打孔的合格率提高至99. 5%。解决了现有超声波打孔模具的针管 在焊接到超声波打孔冲头端部的过程中，由于只有上定位板固定控制极易发生偏差，导致 加工的石英玻璃开孔片合格率下降，生产成本高的问题。该石英玻璃片超声波精密打孔模 具结构简单，生产成本低，一次制模，可以多次使用，有效降低了产品的综合成本。
图1为一种石英玻璃片超声波精密打孔模具的结构示意图；图2为组合模板的结构示意图；图3为针管在组合模板和上定位板中插装的结构示意图；图4为上、下定位板与组合模板的展开结构示意图；图5为组合模板、针管、上定位板与超声波打孔冲头固定焊接的结构示意图。图中1、上定位板，2、下定位板，3、针管，4、固定栓，5、超声波打孔冲头，6、组合模 板，7、树脂板，8、套管，9、螺栓，10、针管定位孔，11、连接孔，12、固定孔，13、内台阶，14平衡 台，15、石英玻璃片。
具体实施方式
该石英玻璃片超声波精密打孔模具由上定位板1、下定位板2、针管3、固定栓4、超 声波打孔冲头5和组合模板6构成。下定位板2的底部制作有一内台阶13，用于放置待加 工的石英玻璃片15 ；下定位板2的顶部桶壁上均布有三个固定栓4。上定位板1上制作有 针管定位孔10，上定位板1的周边上制作有连接孔11和固定孔12，固定孔12与下定位板 2上的固定栓4相对应。上定位板1通过固定栓4固定在下定位板2上，针管10穿擦在上 定位板1的针管定位孔10内，为了保证针管10在焊接到超声波打孔冲头5端部的过程中， 因只有上定位板一片薄板固定控制针管10不发生偏差，在针管10上活动套装有一组合模 板加以固定，使针管10的位置不产生偏差，再将针管10的一端焊接在超声波打孔冲头5的 端部。所述的组合模板6由四块树脂板7、套管8和螺栓9构成，树脂板7上分别设置有 针管定位孔10，树脂板7呈间隔叠加状通过螺栓9固定，树脂板7之间的螺栓9上安装有 套管8。所述的上定位板1和树脂板7分别呈圆片形状，厚度分别为2 2. 5mm (参见附图 1 5)。所述的组合模板6和上定位板1的制作过程为，首先取等尺寸的五片圆形树脂板， 按照待加工的石英玻璃片15的孔洞排布和尺寸的要求，在数控机床上加工出高精度的针 管定位孔10和连接孔11，选取其中一片，作为上定位板1，并在上定位板1的连接孔11之 间再加工出均布的固定孔12，以备与下定位板2的连接之用。其余四片分别构成树脂板7。 将树脂板7由螺栓9通过连接孔11呈叠加状相互连接，树脂板7之间的螺栓9上套装有套 管8，以使各树脂板4之间等间距间隔，从而构成组合模板6 (参见附图2和图4)。该石英玻璃片超声波精密打孔模具的制作过程为，将按工件要求选定的针管3逐 支插入组合模板6和上定位板1的针管定位孔10中(参见附图3)，然后将针管12的焊接端 浸入酸液中5分钟，以去除针管12内外表面及端面的杂质。在超声波打孔冲头5的锡槽内 加锡并加热超声波打孔冲头5，待锡熔融后去除表面杂质层，熔融的锡液表面由银白色的色 泽开始转黄时，将插装在组合模板6和上定位板1上的针管12的一端插入到锡液中，并使 其自然冷却到室温。锡液彻底冷却后，将组合模板6从针管3上抽出，将上定位板1保留在
4针管12上，然后将超声波打孔冲头5装配到超声波打孔机上，针管3与超声波打孔冲头14 的焊接即告完成。微微加热下定位板2并在内台阶13上涂抹蜡液粘贴住待加工的石英玻璃片15， 准备工作完成后，将下定位板2放置在打孔机的平衡台14上，通过上定位板1的固定孔12 和下定位板2的固定栓4，将上定位板1和下定位板2连接好，即可完成石英玻璃片15针 孔的精密定位。再按照超声波打孔机的操作要求进行打孔操作，直至将石英玻璃片15打穿 (参见附图1)。打孔工作完成后，下降平衡台14，退出下定位板2。将定位板2放入热水中 化蜡，取下石英玻璃片15，即完成一个石英玻璃片15的整个精密打孔。该石英玻璃片超声波精密打孔模具结构简单，生产成本低，一次制模，可以多次使 用，有效降低了产品的综合成本。在进行复杂打孔作业时，可以同时制作多套模具，进行组 合加工，有效降低制模费用，提高模具的使用寿命，进一步降低成本。
权利要求1.一种石英玻璃片超声波精密打孔模具，它由上定位板(1)、下定位板(2)、针管(3)、 固定栓(4)、超声波打孔冲头(5)和组合模板(6)构成，其特征在于下定位板(2)的底部制 作有一内台阶(13)，下定位板(2)的顶部桶壁上均布有至少三个固定栓(4)；上定位板(1) 上制作有针管定位孔(10)，上定位板(1)的周边上制作有连接孔(11)和固定孔(12)，固定 孔(12)与下定位板(2)上的固定栓(4)相对应；上定位板(1)通过固定栓(4)固定在下定位 板(2 )上，针管(3 )穿擦在上定位板(1)的针管定位孔(10 )内，并通过活动套装在针管(3 ) 上的组合模板(6)固定后，将针管(3)的一端焊接固定在超声波打孔冲头(5)的端部；所述 的组合模板(6 )由至少四块树脂板(7 )、套管(8 )和螺栓(9 )构成，树脂板(7 )上分别设置有 针管定位孔(10 )，树脂板(7 )呈间隔叠加状通过螺栓(9 )固定，树脂板(7 )之间的螺栓(9 ) 上安装有套管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种石英玻璃片超声波精密打孔模具，其特征在于所述的 上定位板(1)和树脂板(7)分别呈圆片状，厚度分别为2 2. 5mm。
专利摘要本实用新型涉及一种石英玻璃片超声波精密打孔模具，属石英玻璃片打孔模具技术领域。它由上定位板、下定位板、针管和组合模板等构成，下定位板的底部制作有一内台阶，顶部制作有三个固定栓；上定位板上制作有针管定位孔、连接孔和固定孔；上定位板通过固定栓固定在下定位板上，针管穿擦在上定位板的针管定位孔内，并通过活动套装在针管上的组合模板固定后，将针管的一端焊接固定在超声波打孔冲头的端部。该打孔模具通过组合模板使针管准确定位后焊接到打孔冲头上，保证了焊接精度，使打孔合格率提高至99.5%。解决了现有超声波打孔模具的针管在焊接到超声波打孔冲头端部时易发生偏差，导致加工的石英玻璃开孔片合格率低，生产成本高的问题。
文档编号C03B20/00GK201850220SQ20102059443
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月6日 优先权日2010年11月6日
发明者刘建元, 吴学民, 姬传毅 申请人:湖北菲利华石英玻璃股份有限公司