一种用于模具加工的线切割抛光设备的制作方法

本技术涉及金属表面处理，尤其是涉及一种用于模具加工的线切割抛光设备。

背景技术：

1、液态硅胶注射成型模具的型腔与型芯表面质量直接决定硅胶制品的成型精度、外观品质及脱模性能，其中镶件作为实现局部精密成型、排气及冷却的核心功能单元，普遍采用淬硬钢材质，且尺寸微小、结构复杂，通常包含深槽、窄缝、骨位及异形孔等特征结构。电火花线切割（wedm）是加工淬硬钢镶件复杂轮廓与微细结构的主流工艺，但加工过程中脉冲放电产生的瞬时高温会使工件表层金属熔化后快速冷却，形成一层厚度为数微米至数十微米的重熔白层。该白层组织不均匀、硬度低且存在大量微裂纹，若不去除将直接降低镶件的耐磨性能与成型精度，缩短模具使用寿命，因此线切割后的去白层与抛光工序是模具镶件制造流程中不可或缺的关键环节。

2、目前行业内针对小型模具镶件的线切割后抛光，普遍采用永磁式磁力抛光机：通过设备底部由电机驱动旋转的永磁钕铁硼阵列产生交变旋转磁场，驱动抛光桶内的不锈钢磁针产生高速旋转与翻滚运动，配合研磨液的润滑、清洗作用，实现工件表面去毛刺、去白层与光整加工。

3、然而，现有多数磁力抛光机采用永磁体或固定磁场，仅依靠底部旋转磁场驱动磁针做平面圆周运动，流场边界效应显著。对于镶件的深槽、窄缝、盲孔等复杂结构，磁针易在缝隙开口处堆积卡滞，无法有效进入结构底部，导致重熔白层去除不均匀，缝隙底部白层残留率高。

技术实现思路

1、为了改善平面流场抛光白层残留率高的问题，本技术提供一种用于模具加工的线切割抛光设备。

2、本技术提供的一种用于模具加工的线切割抛光设备采用如下的技术方案：

3、一种用于模具加工的线切割抛光设备，包括机架以及与机架固定连接的侧边架，所述机架内设置有第一驱动件，所述第一驱动件的驱动端设置有转盘，所述转盘上设置有第一电磁铁，所述机架的台面上对应转盘的位置设置有工作桶，所述工作桶的底部设置有排料口，所述排料口内可拆卸的设置有封堵塞；

4、所述工作桶的外侧设置有用于分离磁针与工件的辅助组件，所述辅助组件包括沿工作桶竖直方向升降的转环，所述转环环绕设置于工作桶的外壁，所述转环的内壁设置有至少五个第二电磁铁；所述侧边架上设置有用于与第二电磁铁和第一电磁铁配合形成三维脉冲切削效应的平移组件，所述平移组件的输出端与工作桶的底部连接并驱动工作桶水平往复移动，所述机架上设置有用于冲洗工作桶内的喷水管。

5、通过采用上述技术方案，机架用于构成设备主体支撑并安装侧边架，侧边架用于固定连接于机架并承载平移组件，第一驱动件用于设置于机架内并提供转盘旋转动力，转盘用于在第一驱动件驱动下带动第一电磁铁转动，第一电磁铁用于在转盘上产生旋转磁场，工作桶用于对应转盘设于机架台面上并容纳工件、磁针和液体，排料口用于设置于工作桶底部以排出工件与磨屑，封堵塞用于可拆卸地封堵排料口，辅助组件用于设置于工作桶外侧以分离磁针与工件，转环用于沿工作桶竖直方向升降并环绕工作桶外壁，第二电磁铁用于在转环内壁产生侧壁径向磁吸力，平移组件用于设置于侧边架上与第二电磁铁和第一电磁铁配合形成三维脉冲切削效应并驱动工作桶水平往复移动，喷水管用于设置于机架上以冲洗工作桶内部。

6、优选地，所述转盘上设有八个第一电磁铁，八个所述第一电磁铁分为内圈和外圈，每圈四个并沿转盘周向布置。

7、通过采用上述技术方案，转盘用于承载八个第一电磁铁，八个第一电磁铁用于分为内圈和外圈且每圈四个沿转盘周向布置，从而在工作区域形成稳定旋转磁场。

8、优选地，所述平移组件包括与侧边架固定连接的第二驱动件，所述第二驱动件的输出端设置有转板，所述转板远离第二驱动件输出端的一端转动连接有连接杆，所述连接杆远离转板的一端转动连接有连接座，所述连接座固定连接有隔磁板，所述隔磁板的两端均固定连接滑板，所述机架与侧边架之间固定连接有两根限位杆，所述滑板与限位杆滑动连接。

9、通过采用上述技术方案，平移组件中，第二驱动件用于固定连接侧边架并提供水平往复动力，转板用于设置于第二驱动件输出端并随其转动，连接杆用于转动连接转板远离输出端的一端与连接座，连接座用于固定连接隔磁板，隔磁板用于两端固定连接滑板并隔离磁力及承载工作桶，滑板用于与限位杆滑动连接，限位杆用于固定连接于机架与侧边架之间并为滑板导向，从而使工作桶水平往复移动。

10、优选地，所述辅助组件包括与滑板固定连接的安装板，所述安装板上固定连接有第三驱动件，所述第三驱动件的输出端设置有锥齿轮组，所述锥齿轮组远离第三驱动件的一端固定连接有丝杆，所述丝杆与安装板贯穿转动连接，所述丝杆上螺纹连接有螺母，所述螺母上固定连接有连接板，所述连接板与转环固定连接。

11、通过采用上述技术方案，辅助组件中，安装板用于固定连接滑板并承载第三驱动件，第三驱动件用于提供升降动力，锥齿轮组用于连接第三驱动件输出端与丝杆并改变传动方向，丝杆用于与安装板贯穿转动连接，螺母用于与丝杆螺纹连接并沿丝杆移动，连接板用于固定连接螺母与转环，转环用于在连接板带动下升降并带动第二电磁铁移动。

12、优选地，所述辅助组件还包括与安装板表面固定连接的导轨，所述连接板与导轨滑动配合。

13、通过采用上述技术方案，辅助组件中，导轨用于固定连接于安装板表面并为连接板导向，连接板用于与导轨滑动配合并带动转环平稳升降。

14、优选地，所述隔磁板位于第一电磁铁和第二电磁铁之间，用于隔离第一电磁铁与第二电磁铁之间的磁力，所述工作桶可拆卸地设置于隔磁板的上方。

15、通过采用上述技术方案，隔磁板用于位于第一电磁铁和第二电磁铁之间以隔离二者磁力，工作桶用于可拆卸地设置于隔磁板上方。

16、优选地，所述转环呈不完全圆环状，所述第二电磁铁沿转环内壁圆周阵列设置。

17、通过采用上述技术方案，转环用于呈不完全圆环状并环绕工作桶，第二电磁铁用于沿转环内壁圆周阵列设置，从而形成侧壁径向磁场并随转环升降。

18、优选地，所述第一驱动件、第二驱动件以及第三驱动件均设置为电机，第一电磁铁和第二电磁铁均为独立通断电的电磁铁。

19、通过采用上述技术方案，第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均用于设置为电机以提供动力，第一电磁铁和第二电磁铁均用于独立通断电，从而分别控制底部旋转磁场和侧壁径向磁场。

20、优选地，所述机架上还设置有散热风扇和导流板，所述导流板对应排料口的方向设置，所述散热风扇朝向第一电磁铁以对其进行散热。

21、通过采用上述技术方案，散热风扇用于设置于机架上并朝向第一电磁铁进行散热，导流板用于设置于机架上且对应排料口方向设置以引导气流。

22、优选地，所述喷水管安装于工作桶的移动终端，所述喷水管的出水口朝向工作桶内部，用于排料时冲洗工件与磨屑。

23、通过采用上述技术方案，喷水管用于安装于工作桶的移动终端，且喷水管的出水口用于朝向工作桶内部，以在排料时冲洗工件与磨屑。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.本技术通过底部第一电磁铁旋转磁场提供磁针的基础圆周切削运动；平移组件以0.5至2hz的频率带动工作桶水平往复平移，使桶内流体获得横向惯性力，原本的平面旋流被打破形成三维紊流，磁针被反复甩入镶件的侧壁窄缝和竖向槽内；转环的第二电磁铁沿工作桶外壁做竖直方向上下往复运动，当电磁铁靠近桶底时总磁场强度叠加增强，磁针被吸向桶底方向深入窄缝，当电磁铁远离时磁场强度回落，磁针上浮回到主流场并带走磨屑。三种运动在空间上正交叠加，使磁针在窄缝和死角区域形成规律的往复进出运动，减少了传统磁力抛光中窄缝区域磨料无法有效进入的盲区问题。

26、2.本技术采用底部第一电磁铁完全消磁与侧壁第二电磁铁径向磁吸的协同分离方案，实现磁针与工件的分离，分离过程启动后，第一驱动电机停机且第一电磁铁供电完全切断，底部磁场消失，磁针失去轴向吸附力后自然松散悬浮在液体中。与此同时，第三驱动件通过锥齿轮组和丝杆机构带动安装有第二电磁铁的转环上升至工作桶中上部高度，第二电磁铁通电产生磁场，将磁针吸附在工作桶内侧壁上。由于桶中心区域磁场强度随距离快速衰减，钢制镶件受到的磁吸力远小于自身重力，在重力作用下自然向桶底沉降。平移组件此时切换为低速模式，带动工作桶小幅晃动，使沉积在桶底和缝隙中的磁针完全松散脱离，避免磁针残留，同时便于磁针被第二电磁铁充分吸附。

27、待磁针完全吸附后，打开工作桶底部封堵塞并开启喷水管，工件随研磨液从底部排出，冲洗喷嘴自上而下冲洗带走残留磨屑，而磁针被磁力固定在侧壁无法通过排料口，实现磁针与工件的高效分离。

28、3.本技术将抛光过程划分为尺寸精度控制阶段和材料主去除阶段，二者基于同一设备平台实现。在尺寸精度控制阶段，仅依靠第一电磁铁阵列产生的旋转磁场配合平移组件的紊流作用进行柔和均匀的光整加工，加工应力低、材料去除量精确可控。进入材料主去除阶段后，两套磁力件协同运行，底部旋转磁场驱动磁针产生高速圆周切削运动，侧壁环状第二电磁铁的竖直往复运动周期性改变桶内轴向磁场强度，平移组件的水平往复运动赋予流体横向惯性力。水平惯性脉冲与竖直磁力脉冲在三维空间正交叠加，形成三维脉冲切削效应，磁针在复杂型腔中产生“甩入—吸入—甩出—上浮”的往复运动轨迹，快速剥离疏松的重熔白层与表层微裂纹，去除效率提升。