一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置及制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置及其制造方法，该装置由模柄、上托板、上垫块、上模座、上夹板、母模、上导套、导柱、外脱板、下导套、下垫板、下模座、上弹簧、打料板、打料杆、冲头、母模仁入子、内脱块、外脱板入子、下弹簧、公模仁、等高套管共同组成，通过本发明，可以满足回热式制冷机研发和生产中对高质量环形丝网填料的严格要求，它既能保证环形丝网薄片制备时对丝网内、外径的高精度尺寸公差控制，又能保证丝网薄片的平整度以及丝网内、外边缘断面的冲裁质量，同时又能以较低廉的价格实现环形丝网薄片批量制备时的一致性。
【专利说明】一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的【技术领域】涉及制冷与低温工程领域以及机械制造领域，特别涉及一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置及制造方法。
【背景技术】
[0002]小型低温制冷机作为低温工程学科的一个重要分支，主要为相关的低温应用场所提供有效的冷源，因为许多科学仪器必须借助于合适的低温条件才能获得更好的性能和效率，或更高的运行速度和灵敏度等。按照循环原理和热交换方式的不同，常将小型低温制冷机划分为间壁式和回热式两大类。回热式低温制冷机是小型低温制冷机中获得最广泛应用的品种，其代表类型有脉冲管制冷机、斯特林制冷机、GM制冷机、维勒米尔制冷机和索尔文制冷机等。回热式低温制冷机最初在军用红外夜视设备的冷却中获得成功应用，进而迅速向其它应用市场扩展，目前在航空航天、低温电子学、超导工业和低温医疗业等方面都获得了很广泛的应用。
[0003]回热式低温制冷机中冷热流体共用一个流道，工质在其中做交变流动。它们使用至少一个回热器(或称为蓄冷器)，振荡的冷热气体在制冷循环的前、后半周期内，在同一个回热器中与同一回热填料进行热交换。在压缩过程中，进入回热器的热气体将热量传给回热填料存储起来，在随后进行的膨胀过程中，冷气体流经回热器，将前半个循环存储在填料中的热量带走，以使它回复初始温度，继而开始下一个循环。
[0004]从上述回热式低温制冷机的工作原理可知，回热器是回热式低温制冷机的核心关键部件。事实上，在回热式低温制冷机的所有不可逆损失中，高压振荡气流在回热器中产生的损失往往是最大的，对回热器的优化设计往往是回热式低温制冷机获得可接受制冷效率的技术关键之一。
[0005]回热器的主要部件包括壳体及其内部的蓄冷填料，壳体主要起到容器的作用，而蓄冷填料才参与关键的热交换及相应的制冷循环，因而蓄冷填料的选材、形状及制备相当关键。蓄冷填料的形式主要有丝网型和颗粒型两种，在25K?300K的宽泛温区内，丝网型蓄冷填料的应用十分普遍。
[0006]丝网型蓄冷填料一般由若干丝网薄片紧密堆叠而成。一台回热器所需丝网薄片的数量根据具体要求通常在几百到上万片之间。单个丝网薄片的厚度很薄，通常在十几到数十微米之间，一般是从较大的金属丝网片上冲裁下来。单个丝网薄片本身的制备质量以及数千上万片丝网薄片的一致性和均匀性对回热器的蓄冷性能产生至关重要的影响。
[0007]根据回热式制冷机的类型及布置方式，对丝网型蓄冷填料的丝网薄片形状的要求也各异。两种最为常用的形状是环形和圆形。例如，同轴型脉冲管制冷机的回热器所需的丝网薄片的形状为环形，而U型或直线型脉冲管制冷机的回热器则都需要圆形丝网薄片。
[0008]对环形回热器而言，要制备出理想的环形丝网薄片，必须至少满足以下四个要求:
[0009]首先，为了使回热器内部的气体介质能够完全在填充的环形丝网层中流通，而不发生气体沿着回热器内、外壳壁串通的现象，对环形丝网薄片的内、外径尺寸都有着非常严格的要求；
[0010]其次，环形丝网薄片的内外边缘断面要整齐干净，不能有毛边或光亮边，以保证薄片断面与环形回热器内外壳体壁面的接触质量；
[0011]第三，冲裁出的丝网薄片的要保证严格的平整度，以保证多个丝网薄片堆叠时的有效性和紧密程度；
[0012]第四，由于单个丝网薄片的厚度较小，单台回热器所需的数量就很可观，当制造多台回热器时，所需数量甚巨，要保证单台和多台回热器的制备质量，对各个丝网薄片制备的一致性有着非常严格的要求。
[0013]目前的环形回热器丝网填料的制备中，通常借助于手工冲头、工业冲床或者专业订制成套模具和装置。手工冲头或工业冲床对环形丝网薄片内、外径的尺寸公差控制精度不高，丝网薄片的平整度和内、外边缘断面质量也难以满足要求，特别是在批量制备时的一致性方面难以保证，常常只能应用于实验室的小规模研发使用，而且其丝网制备质量不高也常常是影响制冷机性能的关键因素之一；专业订制成套模具和装置一般费用都非常高，只有在制冷机规模性投产时才会采用，而且当需要不同规格回热器时，常常需要重新成套订制，造成很大的资源浪费。
【发明内容】
[0014]鉴于现有技术的不足，本发明提出一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置及其制造方法。
[0015]本发明的目的在于，通过本发明提出的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置，可以满足回热式制冷机研发和生产实践对环形丝网填料的迫切需要，它既要能保证环形丝网薄片制备时对丝网内、外径的高精度尺寸公差控制，同时又要保证丝网薄片的平整度以及丝网内、外边缘断面的冲裁质量，而且又能以较低廉的价格实现环形丝网薄片批量制备时的一致性。
[0016]所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置包括模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5、母模6、上导套7、导柱8、外脱板9、下导套10、下垫板11、下模座12、上弹簧13、打料板14、打料杆15、冲头16、母模仁入子17、内脱块18、外脱板入子19、下弹簧20、公模仁21、等高套管22，其特征在于:
[0017]该装置为一复合模，其中模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5、母模6、上导套7、上弹簧13、打料板14、打料杆15、冲头16、母模仁入子17、内脱块18共同构成上模，导柱8、外脱板9、下导套10、下垫板11、下模座12、外脱板入子19、下弹簧20、公模仁21、等高套管22共同构成下模；上模中的模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5和母模6共同组成上模支撑部件，上模座4、上夹板5和母模6之间利用定位销和紧固螺钉连接成整体，母模6中安装有上导套7和母模仁入子17，上夹板5内安装冲头16，并利用上模座4将冲头16完全固定；下模中的外脱板9、下垫板11、下模座12和等高套管22共同组成下模支撑部件，导柱8安装在下垫板11内，并利用下模座12将导柱8完全固定，下模座6中间开孔，便于环形丝网冲裁后的圆形余料落料，下垫板11内插入公模仁21，利用横向的销钉将公模仁21固定，外脱板9上安装下导套10和外脱板入子19，等高套管22利用螺钉固定在外脱板9上，使外脱板9相对于下垫板5形成固定不变的间隔；上弹簧13、打料板14和打料杆15共同组成上模打料装置，上弹簧13压紧在上托板2和打料板14之间，打料杆15连接打料板14和内脱块18，打料板14利用长杆螺钉固定在上模座4上，并能相对上模座4形成一段向上移动的距离，打料杆15沉头安装在上模座4内，并依次穿过上模座4和上夹板5，在上弹簧13的作用下，上模与下模冲裁之后，受挤压之后的内脱块18被顶出，将内部的环形丝网冲裁件推出，完成顶出过程；下模中设置下弹簧20，下弹簧20的上下两端分别是外脱板9和下模座12，与外脱板9相连的等高套管22将外脱板9的位置固定，只能下移，而公模仁21固定在下垫板11上，在上模和下模闭合完成冲裁之后，在下弹簧20的作用下，夕卜脱板9向上恢复原位，固定在外脱板9上的外脱板入子19将套在公模仁21外圆上的冲裁原料向上顶出，完成顶出过程；冲头16、内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19共同组成冲裁部件，其中母模仁入子17和外脱板入子19属于镶嵌件，分别固定在母模6和外脱板9上，为之后的通用化改装留有足够的余地，内脱块18插入母模仁入子17，并利用横向销钉来限位，使内脱块18只能相对母模仁入子17向上移动，内脱块18上端与上模打料装置相连，冲头16固定在上夹板5内，并穿过内脱块18，内脱块18的冲裁面比冲头16的冲裁面突出0.3?0.6mm，使在冲裁的瞬间，内脱块18刃口先接触到冲裁原料，即先完成环形丝网冲裁件外缘的冲裁，然后才是内缘，公模仁21入子内孔为锥形开口，便于冲裁后的圆形余料向下落料；上导套7、导柱8和下导套10共同组成导向装置，上导套7安装在母模6上，下导套10安装在外脱板9上，导柱8固定在下模座12上，上模座4和上夹板5在安装导柱8的位置留出足够大的开孔，使上模和下模闭合之后，导柱8有放置的空间，从而共同组成一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
[0018]下面结合附图对所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置的制造方法介绍如下:
[0019]图2为实现上模打料功能的上模打料装置的剖视图，其中的打料板14和打料杆15均由高精度的模具钢加工而成，为防止工作过程中的疲劳变形，二者均需经过淬火硬化处理，上弹簧13为订制，其弹性力矩应根据上模的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定;
[0020]图3为实现冲裁功能的冲裁部件的剖视图，其中图3(a)为上冲裁部件剖视图，图3(b)为下冲裁部件剖视图，其组成部分冲头16、内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19均由高硬度的模具钢制作而成，其中冲头16先使用慢走丝线切割方法加工出基本轮廓，然后由高精密车床修整，最后使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度处于1.0?2.0 μ m之间，且外圆粗糙度小于1.Ομπι;内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19均先由数控机床加工出基本轮廓，然后使用高精密车床修整，保证其内径的尺寸公差精度处于1.0?2.0 μ m之间，其中内脱块18和公模仁21的内孔分别使用内圆磨床和珩磨机研磨，保证其内孔粗糙度小于1.0 μ m ;母模仁入子17镶嵌固定在母模6上，外脱板入子19镶嵌固定于外脱板9上，镶嵌部位应均可拆卸，能为之后的通用化改装留有余地；
[0021]图4为实现主要导向功能的导向装置的剖视图，其组成部分上导套7、导柱8和下导套10均由高硬度的模具钢制作而成，三者均使用高精密车床一次加工成形，其中导柱8的外径要分别和上导套7以及下导套10的内径配合加工，导柱8的外圆使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度处于1.0?2.0 μ m之间，且外圆粗糙度小于1.0 μ m，上导套7和下导套10的内孔均使用内圆磨床研磨，保证其内径的尺寸公差精度均处于1.0?2.0 μ m之间,且内孔粗糙度均小于1.Ομπι ;
[0022]模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5和母模6均使用高强度的模具钢制作，采用数控机床加工成形，并使用高精度车床修整，然后按照图2所示安装，组成上模支撑部件；
[0023]下弹簧20为订制，其弹性力矩应根据外脱板9的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定；外脱板9、下垫板11、下模座12、等高套管22均采用高强度的模具钢制作，使用精密机床加工成形，为保证整个装置的稳定性和垂直度，下模座12的下表面的需使用平面磨床研磨，保证其平面度处于5.0?10.0 μ m之间；
[0024]为保证本发明装置在工作时能实现上模和下模的完全重合，在整体组装之前，还应将母模6、外脱板9和下垫板11单独挑出，使用高精密的平面磨床分别加工其上下表面，将三者依次完全重叠在一起检验其密合程度，保证中间的缝隙高度均不超过0.0lmm ；
[0025]上述工序全部完成后，将各部件按照图1所示组装，即形成所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
[0026]本发明的优点在于:
[0027]I)采用精密的复合模具结构将环形丝网内、外边缘的圆形冲裁刃口放置在同一中心位置，保证了内、外圆形刃口高度精确的同心度，使冲裁出来的环形丝网片的切断面没有任何拉丝和光亮边的痕迹，且产品的内、外圆也有很高的同心度，同时冲裁部件的高精密性也减少了模具刃口的撞击和磨损，提高了模具的使用寿命；
[0028]2)冲裁部件的内、夕卜圆刃口不在同一平面,夕卜圆刃口高出内圆刃口 0.3?0.6mm左右，冲裁过程中，外圆先完成切割，然后切割下来的圆片被夹在内脱块和公模仁之间，之后继续下移的冲头与公模仁的内孔将圆片的内孔切断，形成环形丝网片，分别压紧，错位切割的冲裁部件结构设计，避免了内、外刃口在同时冲裁过程中对丝网原料的扭曲变形，使冲裁出来的环形丝网片的平整度和同心度得到严格保证；
[0029]3)上、下模的打料装置利用压紧弹簧实现冲裁件的自顶功能，内脱块和外托板上的外托板入子实现冲裁切断和顶料的双重作用，提高了模具的操作性能，公模仁和下模座的中心孔使环形丝网片中间的圆形余料能顺利排出模具；
[0030]4)母模仁入子和外脱板入子属于镶嵌件，该设置可以保证在需要获得一定范围之内的不同规格的环形丝网薄片时，经过局部改装即可适应，实现了一套装置在一定范围内的通用化；
[0031]5)母模仁入子和外脱板入子的设计使冲裁部件出现损坏或需要更换不同规格的冲裁部件时，不用将整个母模和外脱板拆卸更换，减少维护成本，并且作为冲裁部件的母模仁入子和外脱板入子在加工制作的便利上相对没有镶嵌件的母模和外脱板要简易得多，装配操作也更灵活；
[0032]6)导柱、导套以及冲裁部件在经过精密机床的加工之后组装成一体，具有很强的结构稳定性和更长的使用寿命，冲裁出来的环形丝网片的质量能够长期保持稳定，使本发明装置能长期体现其较高的使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为所发明的一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置的整体剖视图；
[0034]图2为由上弹簧13、打料板14和打料杆15共同组成的实现上模打料功能的上模打料装置的剖视图；
[0035]图3为由冲头16、内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19共同组成的实现冲裁功能的冲裁部件的剖视图，其中图3(a)为上冲裁部件剖视图，图3(b)为下冲裁部件剂视图；
[0036]图4为由上导套7、导柱8和下导套10共同组成的实现导向功能的导向装置的剖视图；
[0037]图5为所冲裁出的环形丝网薄片的平面示意图。
[0038]其中:1为模柄；2为上托板；3为上垫块；4为上模座；5为上夹板；6为母模；7为上导套；8为导柱；9为外脱板；10为下导套；11为下垫板；12为下模座；13为上弹簧；14为打料板；15为打料杆；16为冲头；17为母模仁入子；18为内脱块；19为外脱板入子；20为下弹簧；21为公模仁；22为等高套管；23为丝网外缘；24为丝网内缘；25为丝网平面。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图及实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明:
[0040]所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置由模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5、母模6、上导套7、导柱8、外脱板9、下导套10、下垫板11、下模座12、上弹簧13、打料板14、打料杆15、冲头16、母模仁入子17、内脱块18、外脱板入子19、下弹簧20、公模仁21、等高套管22组成，其特征在于，该装置为一复合模，其中模柄1、上托板2、上垫块
3、上模座4、上夹板5、母模6、上导套7、上弹簧13、打料板14、打料杆15、冲头16、母模仁入子17、内脱块18共同构成上模，导柱8、外脱板9、下导套10、下垫板11、下模座12、外脱板入子19、下弹簧20、公模仁21、等高套管22共同构成下模；上模中的模柄1、上托板2、上垫块
3、上模座4、上夹板5和母模6共同组成上模支撑部件，上模座4、上夹板5和母模6之间利用定位销和紧固螺钉连接成整体，母模6中安装有上导套7和母模仁入子17，上夹板5内安装冲头16，并利用上模座4将冲头16完全固定；下模中的外脱板9、下垫板11、下模座12和等高套管22共同组成下模支撑部件，导柱8安装在下垫板11内，并利用下模座12将导柱8完全固定，下模座6中间开孔，便于环形丝网冲裁后的圆形余料落料，下垫板11内插入公模仁21，利用横向的销钉将公模仁21固定，外脱板9上安装下导套10和外脱板入子19，等高套管22利用螺钉固定在外脱板9上，使外脱板9相对于下垫板5形成固定不变的间隔；上弹簧13、打料板14和打料杆15共同组成上模打料装置，上弹簧13压紧在上托板2和打料板14之间，打料杆15连接打料板14和内脱块18，打料板14利用长杆螺钉固定在上模座4上，并能相对上模座4形成一段向上移动的距离，打料杆15沉头安装在上模座4内，并依次穿过上模座4和上夹板5，在上弹簧13的作用下，上模与下模冲裁之后，受挤压之后的内脱块18被顶出，将内部的环形丝网冲裁件推出，完成顶出过程；下模中设置下弹簧20，下弹簧20的上下两端分别是外脱板9和下模座12，与外脱板9相连的等高套管22将外脱板9的位置固定，只能下移，而公模仁21固定在下垫板11上，在上模和下模闭合完成冲裁之后，在下弹簧20的作用下，外脱板9向上恢复原位，固定在外脱板9上的外脱板入子19将套在公模仁21外圆上的冲裁原料向上顶出，完成顶出过程；冲头16、内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19共同组成冲裁部件，其中母模仁入子17和外脱板入子19属于镶嵌件，分别固定在母模6和外脱板9上，为之后的通用化改装留有足够的余地，内脱块18插入母模仁入子17，并利用横向销钉来限位，使内脱块18只能相对母模仁入子17向上移动，内脱块18上端与上模打料装置相连，冲头16固定在上夹板5内，并穿过内脱块18，内脱块18的冲裁面比冲头16的冲裁面突出0.5mm，使在冲裁的瞬间，内脱块18刃口先接触到冲裁原料，即先完成环形丝网冲裁件外缘的冲裁，然后才是内缘，公模仁21入子内孔为锥形开口，便于冲裁后的圆形余料向下落料；上导套7、导柱8和下导套10共同组成导向装置，上导套7安装在母模6上，下导套10安装在外脱板9上，导柱8固定在下模座12上，上模座4和上夹板5在安装导柱8的位置留出足够大的开孔，使上模和下模闭合之后，导柱8有放置的空间；从而共同组成一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
[0041]所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置的制造方法如下:
[0042]图2为实现上模打料功能的上模打料装置的剖视图，其中的打料板14和打料杆15均由高精度的模具钢加工而成，为防止工作过程中的疲劳变形，二者均需经过淬火硬化处理，上弹簧13为订制，其弹性力矩应根据上模的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定;
[0043]图3为实现冲裁功能的冲裁部件的剖视图，其中图3(a)为上冲裁部件剖视图，图3(b)为下冲裁部件剖视图，其组成部分冲头16、内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19均由高硬度的模具钢制作而成，其中冲头16先使用慢走丝线切割方法加工出基本轮廓，然后由高精密车床修整，最后使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度为1.5 μ m，且外圆粗糙度为0.8 μ m ;内脱块18、母模仁入子17、公模仁21和外脱板入子19均先由数控机床加工出基本轮廓，然后使用高精密车床修整，保证其内径的尺寸公差精度为
1.5 μ m，其中内脱块18和公模仁21的内孔分别使用内圆磨床和珩磨机研磨，保证其内孔粗糙度为0.8 μ m ;母模仁入子17镶嵌固定在母模6上，外脱板入子19镶嵌固定于外脱板9上，镶嵌部位应均可拆卸，能为之后的通用化改装留有余地；
[0044]图4为实现主要导向功能的导向装置的剖视图，其组成部分上导套7、导柱8和下导套10均由高硬度的模具钢制作而成，三者均使用高精密车床一次加工成形，其中导柱8的外径要分别和上导套7以及下导套10的内径配合加工，导柱8的外圆使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度为1.5 μ m，且外圆粗糙度为0.8 μ m，上导套7和下导套10的内孔均使用内圆磨床研磨，保证其内径的尺寸公差精度均为1.5μπι，且内孔粗糙度均为0.8 μ m ；
[0045]模柄1、上托板2、上垫块3、上模座4、上夹板5和母模6均使用高强度的模具钢制作，采用数控机床加工成形，并使用高精度车床修整，然后按照图2所示安装，组成上模支撑部件；
[0046]下弹簧20为订制，其弹性力矩应根据外脱板9的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定；外脱板9、下垫板11、下模座12、等高套管22均采用高强度的模具钢制作，使用精密机床加工成形，为保证整个装置的稳定性和垂直度，下模座12的下表面的需使用平面磨床研磨，保证其平面度为6.Ομπι ;
[0047]为保证本发明装置在工作时能实现上模和下模的完全重合，在整体组装之前，还应将母模6、外脱板9和下垫板11单独挑出，使用高精密的平面磨床分别加工其上下表面，将三者依次完全重叠在一起检验其密合程度，保证中间的缝隙高度均为0.0lmm ；
[0048]上述工序全部完成后，将各部件按照图1所示组装，即形成所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
【权利要求】
1.一种回热器环形丝网蓄冷填料的装置，它包括模柄(I)、上托板(2)、上垫块(3)、上模座(4)、上夹板(5)、母模(6)、上导套(7)、导柱(8)、外脱板(9)、下导套(10)、下垫板(11)、下模座(12)、上弹簧(13)、打料板(14)、打料杆(15)、冲头(16)、母模仁入子(17)、内脱块(18)、外脱板入子(19)、下弹簧(20)、公模仁(21)、等高套管(22)，其特征在于: 所述的装置为一复合模，其中模柄(I)、上托板(2)、上垫块(3)、上模座(4)、上夹板(5)、母模(6)、上导套(7)、上弹簧(13)、打料板(14)、打料杆(15)、冲头(16)、母模仁入子(17)、内脱块(18)共同构成上模，导柱(8)、外脱板(9)、下导套(10)、下垫板(11)、下模座(12)、外脱板入子(19)、下弹簧(20)、公模仁(21)、等高套管(22)共同构成下模；上模中的模柄⑴、上托板⑵、上垫块⑶、上模座⑷、上夹板(5)和母模(6)共同组成上模支撑部件，上模座(4)、上夹板(5)和母模(6)之间利用定位销和紧固螺钉连接成整体，母模(6)中安装有上导套(7)和母模仁入子(17)，上夹板(5)内安装冲头(16)，并利用上模座(4)将冲头(16)完全固定；下模中的外脱板(9)、下垫板(11)、下模座(12)和等高套管(22)共同组成下模支撑部件，导柱(8)安装在下垫板(11)内，并利用下模座(12)将导柱(8)完全固定，下模座(6)中间开孔，便于环形丝网冲裁后的圆形余料落料，下垫板(11)内插入公模仁(21)，利用横向的销钉将公模仁(21)固定，外脱板(9)上安装下导套(10)和外脱板入子(19)，等高套管(22)利用螺钉固定在外脱板(9)上，使外脱板(9)相对于下垫板(5)形成固定不变的间隔；上弹簧(13)、打料板(14)和打料杆(15)共同组成上模打料装置，上弹簧(13)压紧在上托板(2)和打料板(14)之间，打料杆(15)连接打料板(14)和内脱块(18)，打料板(14)利用长杆螺钉固定在上模座(4)上，并能相对上模座(4)形成一段向上移动的距离，打料杆(15)沉头安装在上模座(4)内，并依次穿过上模座(4)和上夹板(5)，在上弹簧(13)的作用下，上模与下模冲裁之后，受挤压之后的内脱块(18)被顶出，将内部的环形丝网冲裁件推出，完成顶出过程；下模中设置下弹簧(20)，下弹簧(20)的上下两端分别是外脱板(9)和下模座(12)，与外脱板(9)相连的等高套管(22)将外脱板(9)的位置固定，只能下移，而公模仁(21)固定在下垫板(11)上，在上模和下模闭合完成冲裁之后，在下弹簧(20)的作用下，外脱板(9)向上恢复原位，固定在外脱板(9)上的外脱板入子(19)将套在公模仁(21)外圆上的冲裁原料向上顶出，完成顶出过程；冲头(16)、内脱块(18)、母模仁入子(17)、公模仁(21)和外脱板入子(19)共同组成冲裁部件，其中母模仁入子(17)和外脱板入子(19)属于镶嵌件，分别固定在母模(6)和外脱板(9)上，为之后的通用化改装留有足够的余地，内脱块(18)插入母模仁入子(17)，并利用横向销钉来限位，使内脱块(18)只能相对母模仁入子(17)向上移动，内脱块(18)上端与上模打料装置相连，冲头(16)固定在上夹板(5)内，并穿过内脱块(18)，内脱块(18)的冲裁面比冲头(16)的冲裁面突出0.3?0.6mm，使在冲裁的瞬间，内脱块(18)刃口先接触到冲裁原料，即先完成环形丝网冲裁件外缘的冲裁，然后才是内缘，公模仁(21)入子内孔为锥形开口，便于冲裁后的圆形余料向下落料；上导套(7)、导柱(8)和下导套(10)共同组成导向装置，上导套(7)安装在母模(6)上，下导套(10)安装在外脱板(9)上，导柱⑶固定在下模座(12)上，上模座(4)和上夹板(5)在安装导柱(8)的位置留出足够大的开孔，使上模和下模闭合之后，导柱(8)有放置的空间，从而共同组成一种回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
2.一种制造如权利要求1所述的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置的方法，其特征在于，实现冲裁功能的冲裁部件的组成部分冲头(16)、内脱块(18)、母模仁入子(17)、公模仁(21)和外脱板入子(19)均由高硬度的模具钢制作而成，其中冲头(16)先使用慢走丝线切割方法加工出基本轮廓，然后由高精密车床修整，最后使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度处于1.0?2.0 μ m之间，且外圆粗糙度小于1.0 μ m ;内脱块(18)、母模仁入子(17)、公模仁(21)和外脱板入子(19)均先由数控机床加工出基本轮廓，然后使用高精密车床修整，保证其内径的尺寸公差精度处于1.0?2.0 μ m之间，其中内脱块(18)和公模仁(21)的内孔分别使用内圆磨床和珩磨机研磨，保证其内孔粗糙度小于Ι.Ομπι;母模仁入子(17)镶嵌固定在母模(6)上，外脱板入子(19)镶嵌固定于外脱板(9)上，镶嵌部位应均可拆卸，能为之后的通用化改装留有余地；实现上模打料功能的上模打料装置中的打料板(14)和打料杆(15)均由高精度的模具钢加工而成，为防止工作过程中的疲劳变形，二者均需经过淬火硬化处理，上弹簧(13)为订制，其弹性力矩应根据上模的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定；实现导向功能的导向装置的组成部分上导套(7)、导柱(8)和下导套(10)均由高硬度的模具钢制作而成，三者均使用高精密车床一次加工成形，其中导柱⑶的外径要分别和上导套⑵以及下导套(10)的内径配合加工，导柱⑶的外圆使用外圆磨床研磨，保证其外径的尺寸公差精度处于1.0?2.Ομπι之间，且外圆粗糙度小于Ι.Ομπι，上导套(7)和下导套(10)的内孔均使用内圆磨床研磨，保证其内径的尺寸公差精度均处于1.0?2.0 μ m之间，且内孔粗糙度均小于1.0 μ m ;模柄⑴、上托板(2)、上垫块(3)、上模座(4)、上夹板(5)和母模(6)均使用高强度的模具钢制作，采用数控机床加工成形，并使用高精度车床修整，组成上模支撑部件；下弹簧(20)为订制，其弹性力矩应根据外脱板(9)的重量以及冲裁部件所需的剪切力来共同确定；外脱板(9)、下垫板(11)、下模座(12)和等高套管(22)均采用高强度的模具钢制作，使用精密机床加工成形，为保证整个装置的稳定性和垂直度，下模座(12)的下表面的需使用平面磨床研磨，保证其平面度处于.5.0?10.0 μ m之间；为保证本发明装置在工作时能实现上模和下模的完全重合，在整体组装之前，还应将母模￠)、外脱板(9)和下垫板(11)单独挑出，使用高精密的平面磨床分别加工其上下表面，将三者依次完全重叠在一起检验其密合程度，保证中间的缝隙高度均不超过0.0lmm ;上述工序全部完成后，将各部件组装，即形成所发明的回热器环形丝网蓄冷填料的制备装置。
【文档编号】B21D45/04GK104325002SQ201410546771
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】党海政 申请人:中国科学院上海技术物理研究所