一種高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海綿加工技術(shù)，具體涉及一種高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置，主要用于打印復(fù)印機(jī)中轉(zhuǎn)印輥上彈性體層的加工。
【背景技術(shù)】
[0002]在生活品或工業(yè)品中，有許多情況需要在彈性材料(比如人造海綿、發(fā)泡橡膠等)上進(jìn)行切肩加工，但上述材料在輕微壓力或扭力下易于變形并且傾向于通過(guò)壓縮或變形抵抗向下的切削或鉆取動(dòng)作。
[0003]打印機(jī)或復(fù)印機(jī)的轉(zhuǎn)印輥一般包括金屬芯軸和套設(shè)在金屬芯軸之外的彈性體層，所述彈性體層通常是上述彈性材料，為了設(shè)置內(nèi)部芯軸，需要在彈性材料上開(kāi)通孔。轉(zhuǎn)印輥屬于打印機(jī)或復(fù)印機(jī)的核心部件，對(duì)于尺寸精度和外形的平整度要求都非常高。
[0004]與彈性材料的普通切肩加工相比，難度更加高，通常可以考慮如下兩種方式:其一采用刀具鉆孔加工，比如中國(guó)專(zhuān)利CN201856270U中公開(kāi)了上述技術(shù)方案，但在旋轉(zhuǎn)刀具作用下，會(huì)軸向受到水平和扭轉(zhuǎn)的力，導(dǎo)致多方向形變，為了保證加工的孔圓度、尺寸和軸向水平度則必須通過(guò)人工操作隨時(shí)調(diào)整受力來(lái)實(shí)現(xiàn)，即使這樣也存在較高的次品率，所以加工成本高，效率低。其二利用發(fā)泡海綿本身遇熱容易融化的特性，采用電熱絲或激光打孔，但熱切割會(huì)對(duì)加工材料表面造成損傷，控制難度大，加工效率低，加工過(guò)程還會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，污染環(huán)境。
[0005]可見(jiàn)，希望通過(guò)上述兩種打孔方式都不甚理想，無(wú)法滿(mǎn)足轉(zhuǎn)印輥上彈性體層的要求，并且因?yàn)槭芰ψ冃蔚膯?wèn)題更不可能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)產(chǎn)品的同時(shí)加工，也就是一次打多個(gè)孔，如果希望同時(shí)打多孔，則必須要將海綿坯體進(jìn)行壓縮，克服同時(shí)多向受力，形變不可控的問(wèn)題，但壓縮過(guò)程中無(wú)法保證各向同性，這樣待打孔后回彈必然會(huì)造成孔壁的缺陷，更為常見(jiàn)的是軸心的偏斜，造成不合格率進(jìn)一步上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置，用以解決目前的在海綿類(lèi)彈性體上打孔控制困難、效率低、有污染，進(jìn)一步更無(wú)法同時(shí)多孔加工的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置，包括超聲波發(fā)生器、與所述超聲波發(fā)生器通過(guò)導(dǎo)線相連的超聲波換能器、與所述超聲波換能器相連的至少一級(jí)變幅桿和與所述變幅桿相連的多管刀具，所述多管刀具與相連的變幅桿通過(guò)螺紋連接，所述多管刀具包括與所述變幅桿相接的連接頭、與連接頭相連的管體安置板、所述管體安置板上設(shè)置內(nèi)含空腔的多個(gè)管體和刃口，所述每個(gè)管體一端與管體安置板通過(guò)可拆卸方式連接，另一端延伸出所述刃口。
[0008]進(jìn)一步的，所述管體安置板與連接頭一體成型。軸心穩(wěn)定，不會(huì)造成局部集中受力縮短使用壽命。
[0009]進(jìn)一步的，所述管體安置板上設(shè)有多個(gè)內(nèi)螺紋孔，所述管體與管體安置板相連的一端設(shè)有與所述內(nèi)螺紋孔相匹配的外螺紋頭。螺紋連接，便于更換管體，根據(jù)打孔數(shù)量、大小和位置，僅需調(diào)整各個(gè)管體即可。
[0010]進(jìn)一步的，所述內(nèi)螺紋孔與外螺紋頭之間通過(guò)圓弧過(guò)渡，所述圓弧半徑為Imm-20mm ο圓弧過(guò)渡，振動(dòng)傳動(dòng)更高效。
[0011]進(jìn)一步的，所述管體安置板上內(nèi)螺紋孔以矩陣形式排列，行寬與列寬相等。相鄰內(nèi)螺紋孔之間的距離相等，則管體尺寸的微調(diào)則無(wú)需更換管體安置板。
[0012 ]進(jìn)一步的，所述連接頭內(nèi)設(shè)有通道，所述管體安置板內(nèi)設(shè)有分氣道，所述通道一頭與外接空氣壓縮機(jī)相通，另一頭與所述分氣道的總頭相連，所述分氣道的各分頭與管體內(nèi)空腔相通。
[0013]進(jìn)一步的，所述管體安置板還包括內(nèi)螺紋孔的封蓋，所述封蓋用于未連接管體的內(nèi)螺紋孔的封閉。
[0014]進(jìn)一步的，所述每個(gè)管體上設(shè)置有縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜槽結(jié)構(gòu)、螺旋斜孔結(jié)構(gòu)、沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)或螺旋結(jié)構(gòu)，縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜槽結(jié)構(gòu)時(shí)，螺旋斜槽中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋斜孔結(jié)構(gòu)時(shí)，螺旋斜孔中心線的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)時(shí)，螺旋線路徑的螺旋升角在3-87度之間；縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為螺旋結(jié)構(gòu)時(shí)，螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋角在3-87度之間；
進(jìn)一步的，所述管體的材料為T(mén)C4鈦合金或316L不銹鋼，所述刃口的材料為T(mén)C4鈦合金或316L不銹鋼或高速鋼或硬質(zhì)合金。
[0015]進(jìn)一步的，所述管體的管壁厚度為0.5-3mm。
[0016]進(jìn)一步的，所述刃口整體為倒圓臺(tái)型，斜度為1:5-1:100。
[0017]進(jìn)一步的，所述刃口的末端具有圓周均勻分布的月牙形缺口，每個(gè)月牙形缺口均具有鋒利邊沿，在相鄰的兩個(gè)月牙形缺口中間具有一個(gè)鋒利尖角。
[0018]進(jìn)一步的，所述超聲波換能器產(chǎn)生軸向振動(dòng)，振動(dòng)頻率為10_120kHz。
[0019]本發(fā)明還提供了上述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置的一個(gè)用途，用于轉(zhuǎn)印輥的彈性體層的成型加工，包括如下步驟:I)提取條形坯體;2)在所述條形坯體上打孔，獲得空心條形坯體;和3)空心條形坯體打磨成型；其中步驟I)和/或步驟2)通過(guò)所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置完成，并且所述步驟I)和步驟2)前后順序可換。也就是說(shuō)所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置可以成型所述彈性體層的外輪廓和內(nèi)輪廓，步驟I)中所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置可從空腔內(nèi)提取出圓柱條形坯體，步驟2)中所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置可在條形坯體上開(kāi)孔。
[0020]本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過(guò)高頻振動(dòng)的方式在海綿上輕松打孔，打孔過(guò)程穩(wěn)定，孔徑尺寸精度高，孔壁表面平整無(wú)損傷，產(chǎn)品合格率大幅提升，并且通過(guò)管體安置板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)多孔成型作業(yè)，可拆卸的連接方式，更換管體即可大大拓展使用范圍，生產(chǎn)效率可以明顯提高，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，損耗低，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置一【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)施例1中所述多管刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2的仰視圖；
圖4是實(shí)施例1中所述管體的剖視圖；
圖5是實(shí)施例1中所述管體安置板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是實(shí)施例2中所述管體的剖視圖；
圖7是實(shí)施例2中所述多管刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是所述管體中縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋斜槽結(jié)構(gòu)局部視圖；
圖9是所述管體中縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋斜孔結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)局部視圖；
圖10是所述管體中縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)局部視圖；
圖11是所述管體中縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的螺旋結(jié)構(gòu)局部視圖；
圖中所示:
11-超聲波發(fā)生器、12-導(dǎo)線、13-超聲波換能器、14-變幅桿、15-多管刀具、16-保護(hù)外殼；
151-連接頭、152-管體安置板、153-空腔、156-管體、155-刃口 ；
1511-通道、1521-分氣道、1522-內(nèi)螺紋孔、1523-封蓋、1533-外螺紋頭；
154-縱扭復(fù)合振動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、157-圓弧過(guò)渡結(jié)構(gòu)、158-月牙形缺口、159-鋒利尖角；1541-螺旋斜槽結(jié)構(gòu)、1542-螺旋斜孔結(jié)構(gòu)、1543-沿螺旋線路徑陣列孔結(jié)構(gòu)、1544-螺旋結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的所述高頻縱扭復(fù)合振動(dòng)海綿群鉆制孔裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的