基于液体喷射抛光技术(FJP)的冲头抛光机设计文献综述
2020-04-14 20:04:24
1.1研究目的及意义
玻璃模具是玻璃制品成型的主要工艺装置,也是玻璃制品生产制造中的主要要素之一,它的质量直接影响着自身的使用寿命,同时也与玻璃制品的外观质量、生产效率、生产成本密切相关。而冲头作为玻璃模具中的关键性零件,是采用小口压-吹法生产玻璃制品(如玻璃瓶、啤酒瓶等)的必备部件。
由于玻璃料对冲头的形状十分敏感,哪怕是微小的尺寸偏差都会影响玻璃制品的表面质量。因此,通常要求冲头具有良好的热稳定性、耐磨性和优异的壁厚均匀性,借以避免变形,实现较长的使用寿命,从而保障最终的玻璃制品的质量(如达到壁厚一致性的效果)。
冲头的材质为在20CrNiMo本体上喷涂碳化钨层,由于冲头表面光洁度的优劣会自接影响到玻璃制品的表面质量,故而对冲头表面粗糙度的要求为使其达到镜面。对成型后的冲头表面进行研磨后抛光可使冲头表面粗糙度达到镜面。
而对于冲头的抛光,多采用传统的手工抛光,其所带来的弊端仍然很多,第一,由于需要借助人力抛光,成本代价高,浪费宝贵的劳动力资源;第二,由于工人的作业强度大,容易使加工者处于一种高度的疲惫状态;第三,不论是由加工者手执抛光介质还是由加工者手执冲头均存在作业隐患,因为无可避免的会将手指触及旋转部件;第四,由于需要手工与机器配合抛光,因而抛光效率受到影响;最后,抛光的质量难以保障,稳定性差,容易受到外部环境因素的干扰与影响。
综合以上可以看出,冲头抛光仍然存在着非常大的问题,也是我国在这方面的短板,况且冲头作为易消耗品,属于大批量生产的零件,实现自动化抛光不仅能够节省不少的加工成本,而且可以提高生产效率,缩短生产周期。因此研制出一种新型实用的自动抛光机具有极大的市场价值,同时对冲头的发展具有极其重要的现实意义。
1.2国内外研究现状
随着模具型腔的表面质量变得越来越重要,导致抛光也越来越被重视,并且通过长期的科学研究和无数次的生产实践,抛光工艺不断发展进步。
早在上世纪70年代后期,以日本、美国和德国为代表的各国都开始研制新的抛光加工方法,例如:超声抛光、混粉电火花大面积抛光加工、脉冲电流电化学抛光、电解电火花复合抛光、超声电解复合抛光、挤压珩磨、磁力研磨、磁流变抛光等,有效地解决了模具表面抛光困难的问题。
到1980年时,日本、美国、德国和法国都已经开始进行模具抛光自动化系统的研究,并相继推出了模具自动抛光机。21世纪初,日本Sodick公司与日本永田精机公司、冈山大学宇野研究室共同研制了电子束镜面加工装置EBM(电子束有效范围为φ60mm),使用电子束对模具型腔表面进行镜面加工,达到了大面积、高效率的金属表面镜面加工的目的。