一种拉丝模具超声抛光装置的制作方法

本发明属于超声加工设备相关的技术领域，特别是涉及一种拉丝模具超声抛光装置。

背景技术：

拉丝模具,是指在金属压力加工中，在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的工具。

可以理解，在拉丝模具制造过程中，现在广泛采用的加工工艺是在激光粗加工模具模芯孔后，使用超声抛光设备进行光整加工，以提高模芯孔的表面质量，减少拉丝阻力和线材擦伤。

目前，用于拉丝模具的模芯孔抛光作用的抛光机有如中国专利所公开的一种金刚石拉丝模半自动超声整形抛光机(申请号：2015106745826)，并具体公开：包括可调压模具工作台机构，所述可调压模具工作台机构的上部设有超声头旋转升降机构，所述可调压模具工作台机构的中部设有砂轮磨削机构，所述可调压模具工作台机构的下部设有控制面板。且该超声整形抛光机实现了半自动加工功能，具有产品加工质量和生产效率大幅提高的作用。

然而，上述的超声整机抛光机在对拉丝模具抛光作用时，用超声驱动工具针高频振动并与拉丝模具的模芯孔相互作用，以实现对拉丝模具上模芯孔的抛光作业。可以理解，工具针每进行以此抛光操作后就需要对工具针进行修磨，以保证后续的加工质量，这样会使得工具针的长度会不断的减小。而工具针的长度和质量决定了系统的固有频率，这样会使的整个系统的固有频率不断增大，电源无法匹配系统频率，使得工具针会产生严重影响加工质量的横向振动或弯曲扭转振动，造成加工质量下降，成品率极低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种拉丝模具超声抛光装置。

具体地，一种拉丝模具超声抛光装置，包括工作台，设于所述工作台上的超声振动机构、升降机构、旋转机构和磨削机构；所述超声振动机构用于支撑拉丝模具，且所述超声振动机构能够以超声驱动的方式驱动所述拉丝模具进行高频振动；所述旋转机构设置在所述升降机构的移动部上，用于固定工具针，且所述旋转机构能够驱动所述工具针进行旋转；所述升降机构设置在所述超声振动机构的上方，用于驱动所述旋转机构做相对于所述超声振动机构的往复运动；所述磨削机构用于对所述旋转机构上固定有的工具针进行磨削。

作为本发明的优选方案，所述超声振动机构包括滑套，设于所述滑套内的换能器和变幅杆，以及用于支撑所述换能器的支撑调节组件；所述变幅杆的一端与所述换能器固定连接，另一端相对于所述滑套部分向外伸出，且所述拉丝模具设置在所述变幅杆伸出所述滑套的一侧端面上。

作为本发明的优选方案，所述换能器设置在所述支撑调节组件上，且所述支撑调节组件能够对所述换能器的支撑进行弹性调节。

作为本发明的优选方案，所述支撑调节组件包括设于所述滑套内的两个磁性件，盖设在所述滑套上的滑套盖，以及设于所述滑套盖上的手轮；所述手轮以螺纹连接的方式设置在所述滑套盖上，并相对于所述滑套盖部分伸入至所述滑套内；两个所述磁性件上相向面的磁极相同且相互排斥，其中一个磁性件贴合在所述换能器上，另一个磁性件抵靠在所述手轮伸入至所述滑套内的一侧端部上。

作为本发明的优选方案，所述超声振动机构还包括摇摆驱动组件，用于驱动所述滑套进行摆动。

作为本发明的优选方案，所述摇摆驱动组件包括固定在所述滑套上的摆动座，设于所述摆动座两侧的摆臂，用于支撑两个所述摆臂且分别与所述摆臂铰接的工作台支柱，以及用于驱动两个所述摆臂做相对于所述工作台支柱摆动的驱动件；所述驱动件包括摆动电机，设于所述摆动电机转轴部上的凸轮，以及复位弹簧，所述凸轮邻近其中一个摆臂设置，且所述凸轮旋转时能够抵推所述摆臂进行摆动；所述复位弹簧的一端与另一个摆臂连接，另一端与所述工作台支柱固定连接。

作为本发明的优选方案，所述旋转机构包括旋转电机，所述旋转电机的转轴部上轴向开设有一装配孔，并通过弹簧夹头和锁紧螺母，将所述工具针限位固定在所述旋转电机转轴部的装配孔上。

作为本发明的优选方案，所述升降机构包括升降电机，设于所述升降电机转轴部上的丝杠，以及螺接在所述丝杠上的驱动螺母；所述旋转机构固定在所述驱动螺母上。

作为本发明的优选方案，所述磨削机构包括驱动气缸，安装滑轨，设于所述安装滑轨上并与所述安装滑轨滑动连接的连接架，固定在所述连接架上的砂轮座；所述砂轮座上设置有砂轮电机和砂轮，所述砂轮电机能够驱动所述砂轮在所述砂轮座内进行旋转。

作为本发明的优选方案，所述连接架上设置有砂轮分度盘，所述砂轮座固定设置在所述连接架的砂轮分度盘上，且能够相对于所述砂轮分度盘进行转动。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所提供的拉丝模具超声抛光装置在工作时，采用对拉丝模具进行超声驱动振动，而工具针旋转驱动的方式，来实现对拉丝模具上模芯孔的抛光作业，使得工具针长度不会对抛光工艺产生的影响，且工具针不会发生影响抛光质量的横振，以此确保了该超声抛光装置对拉丝模具抛光作业时的抛光质量，并提高了成品率；且提高了工具针的有效使用长度，具有延长工具针使用寿命的作用；同时该超声抛光装置适用于不同规格的拉丝模具的抛光作业，降低了企业对拉丝模具上模芯孔的抛光成本。

附图说明

图1、图2为本发明所提供的拉丝模具超声抛光装置的结构示意图。

图3为本发明中旋转机构的局部剖视图。

图4为本发明中超声振动机构的剖视图。

其中，10、工作台；11、电源；12、控制系统；20、超声振动机构；21、滑套；22、换能器；23、变幅杆；24、支撑调节组件；25、支撑调节组件；30、升降机构；31、丝杠；32、丝杠；33、升降电机座；34、支撑杆；35、；固定座；40、旋转机构；41、旋转电机；42、装配孔；43、弹簧夹头；44、锁紧螺母；45、旋转电机座；50、磨削机构；51、驱动气缸；52、安装滑轨；53、连接架；54、砂轮座；55、砂轮电机；56、砂轮；57、砂轮分度盘；101、拉丝模具；102、模芯孔；200、工具针；241、磁性件；242、滑套盖；243、手轮；251、摆动座；252、摆臂；253、工作台支柱；254、摆动电机；255、凸轮；256、复位弹簧。

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。

需要说明的是，摆动电机、旋转电机、升降电机和砂轮电机均指电机，仅为了便于理解和描述而做如上区分。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明请求保护的拉丝模具超声抛光装置，用工具针200对拉丝模具101的模芯孔102进行抛光，其中所述工具针200优选为钢针。

请参阅图1、图2，本实施例的拉丝模具超声抛光装置，包括工作台10，及设于所述工作台10上的超声振动机构20、升降机构30、旋转机构40和磨削机构50，其中所述旋转机构40设置在所述升降机构30的移动部上。

所述工作台10用于对设于其上的超声振动机构20、升降机构30和磨削机构50进行支撑。

在本实施例中，所述工作台10上设置有电源11和控制系统12，所述电源11用于将外置电源转化为适用于超声驱动的电源，而控制系统12用于对超声振动机构20、升降机构30、旋转机构40和磨削机构50分别控制，并对超声振动机构20、升降机构30、旋转机构40和磨削机构50进行相互配合调节，进而实现该超声抛光装置工作时，用工具针200对拉丝模具101的模芯孔102的抛光作业。

所述超声振动机构20用于支撑拉丝模具101，且能够以超声驱动的方式驱动所述拉丝模具101进行高频振动。

请一并参阅图4，所述超声振动机构20包括滑套21，设于所述滑套21内的换能器22和变幅杆23，用于对所述滑套21内的换能器22进行支撑的支撑调节组件24，以及用于驱动所述滑套21进行摆动的摇摆驱动组件25。

所述电源11用于给所述换能器22进行供电，所述变幅杆23的一端与所述换能器22连接，另一端相对于所述滑套21部分向外伸出，且所述拉丝模具101设置在所述变幅杆23伸出所述滑套21的一侧端面上。使得所述超声振动机构20工作时，换能器22接通电源11后能够产生超声高频振动，变幅杆23再将换能器22工作时所产的高频振动进行放大，并将超声能量集中在置于该变幅杆23上的拉丝模具101上，以此实现对拉丝模具高频振动的驱动。

在本实施例中，所述支撑调节组件24能够对所述换能器22的支撑进行弹性调节。具体地，所述支撑调节组件包括设于所述滑套21内的两个磁性件241，盖设在所述滑套21上的滑套盖242，以及设于所述滑套盖242上的手轮243；其中所述手轮243以螺纹连接的方式设置在所述滑套盖242上，并相对于所述滑套盖242部分伸入至所述滑套21内；而两个所述磁性件241上相向面的磁极相同且相互排斥，其中一个磁性件241贴合在所述换能器22上，另一个磁性件241抵靠在所述手轮243伸入至所述滑套21内的一侧端部上，其中所述磁性件241优选为磁钢。也就是说，本实施例的超声振动机构20用两个相互排斥的磁性件241对置于所述滑套21内的换能器22进行支撑，以此实现对换能器22支撑的弹性调节。

所述摇摆驱动组件25包括固定在所述滑套21上的摆动座251，设于所述摆动座251两侧的摆臂252，用于支撑两个所述摆臂252且分别与所述摆臂252铰接的工作台支柱253，以及用于驱动两个所述摆臂252做相对于所述工作台支柱253摆动的驱动件；所述工作台支柱253固定在所述工作台10上，两个所述摆臂252对称地设置在所述摆动座251的两侧并与所述摆动座251固定连接，使得两个所述摆臂252能够带动所述摆动座251做相对于所述工作台支柱253的摆动，以此实现了滑套21的摆动，也就是说，本实施例的超声振动机构20设置在所述工作台10上，可做相对于所述工作台10的摆动，以满足工具针200对拉丝模具101上模芯孔102抛光作用时加工工艺的要求。

其中，所述驱动件包括摆动电机254，设于所述摆动电机254转轴部上的凸轮255，以及复位弹簧256。所述凸轮255邻近其中一个摆臂252设置，且所述摆动电机254驱动凸轮255旋转时，所述凸轮255能够抵推所述摆臂252，以此实现对该摆臂252的摆动驱动。而所述复位弹簧256的一端与另一个摆臂252连接，另一端与所述工作台支柱253固定连接，使得凸轮255在抵推摆臂252朝一个方向摆动时，复位弹簧256受摆臂252的拉升而形变，这样当凸轮255失去对摆臂252的抵推作用时，复位弹簧256拉动摆臂252进行复位，进而实现了该驱动件工作时对所述摆臂252的摆动驱动。

所述旋转机构40用于固定工具针200，且能够驱动所述工具针200进行旋转。其中所述工具针200可拆卸地连接在所述旋转机构40上。

在本实施例中，所述旋转机构40包括旋转电机41，所述旋转电机41的转轴部上轴向开设有一装配孔42，并通过弹簧夹头43和锁紧螺母44，将所述工具针200限位固定在所述旋转电机41转轴部的装配孔42上。

请一并参阅图3，所述旋转电机41转轴部上的装配孔42设置为锥形，相应地，所述弹簧夹头43上设置有用于与所述装配孔42相匹配的锥形部，且当工具针200通过弹簧夹头43和锁紧螺母44装配在所述旋转电机41转轴部的装配孔42上时，可先将工具针200插入弹簧夹头43内，然后再整体插入至旋转电机41转轴部的装配孔42内，最后再用锁紧螺母进行拧紧。

可以理解，本实施例的旋转机构40上工具针200通过弹簧夹头43和锁紧螺母44固定装配在所述旋转电机41转轴部上的装配孔42上，确保了工具针200与所述旋转电机41转轴部相互装配时两者之间的同轴度，进而提高了旋转电机41驱动工具针200旋转并与所述拉丝模具101的模芯孔102接触时，对拉丝模具101上模芯孔102的抛光质量，且抛光均匀。

所述升降机构30用于驱动所述旋转机构40做相对于所述超声振动机构20的来回往复运动，以驱动固定在所述旋转机构40上的工具针200与所述超声振动机构20上的拉丝模具200进行相互作用。

所述升降机构30包括升降电机31，设于所述升降电机31转轴部上的丝杠32，以及螺接在所述丝杠上的驱动螺母(图未示)；其中所述旋转机构40固定在所述驱动螺母上，具体将旋转电机41通过旋转电机座45固定在所述驱动螺母上，使得升降机构30在工作时，所述升降电机31驱动丝杠32进行旋转，以此实现对固定在驱动螺母上的旋转电机座45做沿所述丝杠32的来回往复运动。

在本实施例中，所述升降机构30还包括升降电机座33，两个支撑杆34和固定座35，所述固定座35固定在所述工作台10上，两个所述支撑杆34用于连接升降电机座33和固定座35，以用两个支撑杆34来实现对升降电机座33的支撑，而所述升降电机31的机体部固定在所述升降电机座33上，以此实现对升降电机座33的支撑。

所述磨削机构50用于对所述旋转机构30上固定有的工具针200进行磨削，以确保工具针200后续对拉丝模具101上模芯孔102抛光作用时的抛光质量。

在本实施例中，所述磨削机构50包括驱动气缸51，安装滑轨52，设于所述安装滑轨52上并与所述安装滑轨52滑动连接的连接架53，固定在所述连接架53上的砂轮座54；其中所述砂轮座54上设置有砂轮电机55和砂轮56，且所述砂轮电机55能够驱动所述砂轮56在所述砂轮座54内进行旋转。使得磨削机构50在工作时，用驱动气缸51推动连接架53在安装滑轨52上移动，并驱动砂轮座54上的砂轮56与旋转机构40上固定有工具针200接触，由于砂轮座54内的砂轮56在砂轮电机55的驱动下实现高速旋转，且工具针200受旋转电机41的驱动也旋转，这样当工具针200与旋转的砂轮56接触时，即可实现对工具针200的磨削作业，进而实现了该磨削机构50对工具针200的磨削作业。

进一步地，所述连接架53上设置有砂轮分度盘57，所述砂轮座54固定设置在所述连接架53的砂轮分度盘57上，且能够相对于所述砂轮分度盘57进行转动。也就是说，所述砂轮座54能够沿所述砂轮分度盘57上的刻度绕所述砂轮分度盘57转动一定角度后再固定，进而实现对砂轮座54内砂轮56用于与工具针200相接触的角度进行调节，以此实现了该磨削机构50工作时对工具针200的磨削角度进行调节。需要说明的，所述砂轮分度盘57与所述砂轮座54之间的固定连接，具体可用多个螺钉(图未示)进行连接固定，并可通过拧松螺钉来实现砂轮座54相对于砂轮分度盘57的转动。

由上可知，本发明的超声抛光装置在工作时，首先将拉丝模具101放置在所述超声振动机构20的变幅杆23上，工具针200则通过弹簧夹头43和锁紧螺母44固定在旋转机构40的旋转电机41转轴部的装配孔42上，然后启动控制系统12，以用升降电机31驱动旋转机构40上固定有工具针200与所述拉丝模具101接触并相互作用，且工具针200与拉丝模具101相互接触时，工具针200受旋转电机41的驱动进行旋转，拉丝模具101受变幅杆23的驱动进行高频振动，以此实现工具针200对拉丝模具101上模芯孔102的抛光作用，并完成一次抛光作业。然后用升降电机31驱动旋转机构40往上移动，并带动工具针200移动至磨削机构50所在的位置处，用驱动气缸51驱动砂轮56与工具针200接触并相互作用，且工具针200与砂轮56相互接触时，工具针200受旋转电机42的驱动进行旋转，砂轮56受砂轮电机55的驱动进行旋转，以此实现磨削机构50对工具针200的磨削作用，并完成一次磨削作业；进而完成该超声抛光装置工作时对拉丝模具101抛光作业的一次循环。

综上，本发明所提供的拉丝模具超声抛光装置在工作时，采用对拉丝模具进行超声驱动振动，而工具针旋转驱动的方式，来实现对拉丝模具上模芯孔的抛光作业，使得工具针长度不会对抛光工艺产生的影响，且工具针不会发生影响抛光质量的横振，以此确保了该超声抛光装置对拉丝模具抛光作业时的抛光质量，并提高了成品率；且提高了工具针的有效使用长度，具有延长工具针使用寿命的作用；同时该超声抛光装置适用于不同规格的拉丝模具的抛光作业，降低了企业对拉丝模具上模芯孔的抛光成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。