CN105402401A - 卡盘、压板、工装卡具、密封件及其加工方法、压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卡盘、压板、工装卡具、密封件及其加工方法、压缩机,属于材料加工技术领域。该卡盘包括第一本体,第一本体上开有多个盲孔,盲孔中设有第一内螺纹,多个盲孔共圆,第一内螺纹能够与第一螺栓上的外螺纹构成第一螺纹副。该压板包括第二本体,第二本体上设有第二通孔,第二通孔能够与该盲孔相对应,第二通孔该第一螺栓的螺杆穿过,第一螺栓的头部直径大于第二通孔的直径。该工装卡具由该卡盘、压板构成。该密封件的加工方法,包括第一次退火处理;对两个半圆端面进行铣平;粗车加工;精车加工。该密封件借助该工装卡具由该加工方法加工制得。该压缩机具有该密封件。其能够提高该密封件的产品质量、合格率,并具有良好的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及材料加工技术领域,特别是涉及一种卡盘、压板、工装卡具、密封件及其加工方法、压缩机。
背景技术
PEEK是聚醚酮类塑料的代表品种,一种线性的半结晶性聚合物,呈白色的粉末或者不透明、浅灰色的颗粒。与其他高性能工程塑料相比,它具有高强度、高模量、高断裂韧性等力学性能以及优良的制备加工尺寸稳定性和良好的高温力学性能。因此,近年来,PEEK密封被广泛应用在压缩机上,市场需求逐年增加,发展迅速。这也对PEEK密封的加工生产技术也提出更高要求。
传统的加工方法存在生产周期长,技术难度大,工序复杂,对加工人员的素质要求较高,经济性较差的缺点,且有工件易变形,材质性能下降,良品率较低等质量问题。因此,压缩机厂商多采用外购的方式解决对PEEK密封产品的需求,较大的提升了产品的成本。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种用于构成密封件加工工装卡具的卡盘,用于构成密封件加工工装卡具的压板,由该卡盘、压板构成的用于加工密封件的工装卡具,该密封件,该密封件的加工方法,以及,具有该密封件的压缩机,其能够提高该密封件的产品质量、合格率,并具有良好的经济性。从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的,本发明提供的卡盘的技术方案如下:
本发明提供的卡盘包括第一本体,所述第一本体上开有多个盲孔,所述盲孔中设有第一内螺纹,所述多个盲孔共圆,所述第一内螺纹能够与第一螺栓上的外螺纹构成第一螺纹副。
本发明提供的卡盘还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选,所述第一本体呈环形,所述第一本体中心开设有第一通孔。
作为优选,所述第一本体的一个径向面上开设有环形凹槽。
作为优选,所述第一本体的另一个径向平面上设有环形凸台。
为达到上述第二个目的,本发明提供的压板的技术方案如下:
本发明提供的压板包括第二本体,所述第二本体上设有第二通孔,所述第二通孔能够与本发明提供的卡盘中的盲孔相对应,所述第二通孔供本发明提供的卡盘中的第一螺栓的螺杆穿过,所述第一螺栓的头部直径大于所述第二通孔的直径。
本发明提供的压板还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选,所述第二通孔为长圆孔。
作为优选,所述第二本体上还设有第三通孔,所述第三通孔中设有第二内螺纹,所述第二内螺纹能够与第二螺栓上的外螺纹构成第二螺纹副。
作为优选,所述第二螺栓为平脚螺栓。
作为优选,所述压板的一个径向平面的一端设有斜台。
为达到上述第三个目的,本发明提供的工装卡具的技术方案如下:
本发明提供的工装卡具包括本发明提供的卡盘、本发明提供的压板、第一螺栓,
应用时,待加工密封件全部夹设在所述卡盘和压板之间,所述第一螺栓穿过所述第二通孔,所述第一螺栓通过所述第一螺纹副向所述待加工密封件施加轴向压力。
本发明提供的工装卡具还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选,应用时,所述第二螺栓的脚部抵顶于所述第一本体,所述第二螺栓通过所述第二螺纹副向所述待加工密封件施加轴向压力。
作为优选,应用时,所述斜台对准所述待加工密封件。
为达到上述第四个目的,本发明提供的密封件的加工方法的技术方案如下:
本发明提供的密封件的加工方法包括以下步骤:
在待加工密封件成型后,对所述待加工密封件进行第一次退火处理,降低所述待加工密封件的内应力;
对经过所述第一次退火处理的所述待加工密封件的两个半圆端面进行铣平,确保所述待加工密封件的两个半圆端面等高;
对所述经过铣平处理的所述待加工密封件进行粗车加工,并未精车加工留有加工余量;
应用本发明提供的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行精车加工,其中,所述卡盘从内侧固定所述待加工密封件,车外圆,所述压板从外侧固定所述待加工密封件,车内圆,得到所述密封件成品。
本发明提供的密封件的加工方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选,在所述粗车加工和精车加工的步骤之间,还包括对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行第二次退火处理的步骤。
作为优选,应用本发明提供的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行所述精车加工时,所述车内圆和车外圆的操作交替对称加工。
作为优选,应用本发明提供的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行精车加工的步骤之后,还包括对所述密封件成品进行检查的步骤。
作为优选,在对所述待加工密封件进行切削的过程中,还对车床切削速度和/或车刀角度进行适时调整。
为达到上述第五个目的,本发明提供的密封件的技术方案如下:
本发明提供的密封件由本发明提供的工装卡具,通过本发明提供的加工方法加工制成。
本发明提供的密封件还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选,所述密封件由PEEK材质制成。
作为优选,所述密封件的轴向截面包括头部、颈部、第三本体,所述头部、颈部、第三本体一体成型。
作为优选,所述第三本体的齿根在同一直线上。
作为优选,所述第三本体的齿根呈阶梯状排布。
作为优选,所述第三本体的齿根与颈部之间呈斜面。
作为优选,所述密封件还包括第二颈部、第四本体、连接体,所述第三本体通过所述连接体连接于所述第四本体,所述第三本体、第四本体、连接体一体成型。
作为优选,所述连接体上,于周向设有多个第四通孔。
为达到上述第六个目的,本发明提供的压缩机的技术方案如下:
本发明提供的压缩机包括本发明提供的密封件。
本发明提供的卡盘与本发明提供的压板配合应用时构成的工装卡具在用于加工密封件时,能够把现有技术中由工装卡具提供的径向装卡力调整为轴向装卡力。其能够改善密封件在加工过程中,因径向夹紧力过大而导致密封件变形的问题,提高了密封件的产品质量、合格率。其尤其适用于对塑料密封件特别是PEEk材质密封件等弹性模量只有金属1/10的密封件的加工。
本发明提供的密封件的加工方法在待加工密封件成型后,对待加工密封件进行第一次退火处理,其能够降低待加工密封件的内应力,克服待加工密封件在成型时分子链被迫取向导致的内应力过度集中的问题,因此,本发明提供的密封件的加工方法能够为该待加工密封件的机加工做好准备,进而提高密封件成本的产品质量、合格率。
本发明提供的压缩机应用了本发明提供的密封件,由于本发明提供的密封件具有较高的产品质量、合格率,包括该密封件的压缩机的质量也较好。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例三提供的卡盘与压板装配后构成工装卡具在加工密封件时的结构主视示意图;
图2为图1的A-A向剖视图;
图3为图2中I部分的局部放大图;
图4为本发明实施例一提供的卡盘的结构主视示意图;
图5为图4的D-D向剖视图;
图6为本发明实施例二提供的压板的结构主视示意图;
图7为本发明实施例二提供的压板的结构俯视图;
图8为现有技术中应用的密封件加工方法在实施过程中密封件的受力分析图;
图9为本发明实施例四提供的密封件加工方法在实施过程中密封件的受力分析图;
图10为本发明实施例五提供的第一种密封件的轴向结构示意图;
图11为图10的第一种B-B向剖视图;
图12为图10的第二种B-B向剖视图;
图13为图10的第三种B-B向剖视图;
图14为本发明实施例五提供的第二种密封件的轴向结构示意图;
图15为图14的C-C向剖视图;
图16为本发明实施例四提供的密封件的加工方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题,提供了用于构成密封件加工工装卡具的卡盘,用于构成密封件加工工装卡具的压板,由该卡盘、压板构成的用于加工密封件的工装卡具,该密封件,该密封件的加工方法,以及,具有该密封件的压缩机,其能够提高该密封件的产品质量、合格率,并具有良好的经济性。从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的卡盘、压板、工装卡具、密封件及其加工方法、压缩机,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,具体的理解为:可以同时包含有A与B,可以单独存在A,也可以单独存在B,能够具备上述三种任一种情况。
实施例一
参见附图1~5,本发明实施例一提供的卡盘包括第一本体1,第一本体1上开有多个盲孔12,盲孔12中设有第一内螺纹,多个盲孔12共圆,第一内螺纹能够与第一螺栓6a上的外螺纹构成第一螺纹副。
参见附图8和9,本发明提供的卡盘与本发明提供的压板配合应用时构成的工装卡具在用于加工密封件3时,能够把现有技术中由工装卡具提供的径向装卡力F1调整为轴向装卡力F2、F3。其能够改善密封件3在加工过程中,因径向夹紧力F1过大而导致密封件变形的问题,提高了密封件3的产品质量、合格率。其尤其适用于对塑料密封件特别是PEEk材质密封件等弹性模量只有金属1/10的密封件的加工。
其中,第一本体1呈环形,第一本体1中心开设有第一通孔7。该第一通孔7能够为该第一本体1在热胀冷缩时提供变形空间。
其中,第一本体1的一个径向面上开设有环形凹槽8。该环形凹槽8能够为密封件8提供变形空间。
其中,第一本体1的另一个径向平面上设有环形凸台9。通过该环形凸台9,该卡盘能够固定于加工机床。
实施例二
参见附图1~3、6和7,本发明提供的压板包括第二本体4,第二本体4上设有第二通孔11,第二通孔11能够与本发明实施例一提供的卡盘中的盲孔12相对应,第二通孔11供本发明提供的卡盘中的第一螺栓6a的螺杆穿过,第一螺栓6a的头部直径大于第二通孔11的直径。
参见附图8和9,本发明提供的卡盘与本发明提供的压板配合应用时构成的工装卡具在用于加工密封件3时,能够把现有技术中由工装卡具提供的径向装卡力F1调整为轴向装卡力F2、F3。其能够改善密封件3在加工过程中,因径向夹紧力F1过大而导致密封件变形的问题,提高了密封件3的产品质量、合格率。其尤其适用于对塑料密封件特别是PEEk材质密封件等弹性模量只有金属1/10的密封件的加工。
其中,第二通孔11为长圆孔。当第二通孔11与盲孔12发生错位时,通过该长圆孔能够调整第一螺栓6a,使得第一螺栓6a与盲孔12始终处于对中状态。其缺点在于,由于此时压板与卡盘之间仅通过第一螺纹副提供作用力,施力点仅为1个,容易导致压板以第一螺栓6a为支点逆时针旋转而发生倾斜,通过压板4对密封件3施加的作用力会明显减小,导致密封件的加工质量降低。
其中,第二本体4上还设有第三通孔10,第三通孔10中设有第二内螺纹,第二内螺纹能够与第二螺栓5上的外螺纹构成第二螺纹副。此时,压板4与卡盘之间力分别通过第一螺纹副和第第二螺纹副施加,能够保证压板与卡盘之间始终处于平行,从而保证密封件的加工质量。
其中,第二螺栓5为平脚螺栓。在这种情况下,由于第二螺栓5为平脚螺栓,其与第一本体1之间的接触面也为平面,更进一步保证压板与卡盘之间始终处于平行,从而更近一部保证密封件的加工质量。
其中,压板的一个径向平面的一端设有斜台13。在这种情况下,能够降低压板的刚度,从而避免夹设在压板、卡盘之间的密封件3因为受力过猛而导致的质量降低。
实施例三
参见附图1~3,本发明提供的工装卡具包括本发明实施例一提供的卡盘、本发明实施例二提供的压板、第一螺栓6a,应用时,待加工密封件3全部夹设在卡盘和压板之间,第一螺栓6a穿过第二通孔11,第一螺栓6a通过第一螺纹副向待加工密封件3施加轴向压力F2、F3。
参见附图8和9,本发明提供的卡盘与本发明提供的压板配合应用时构成的工装卡具在用于加工密封件3时,能够把现有技术中由工装卡具提供的径向装卡力F1调整为轴向装卡力F2、F3。其能够改善密封件3在加工过程中,因径向夹紧力F1过大而导致密封件变形的问题,提高了密封件3的产品质量、合格率。其尤其适用于对塑料密封件特别是PEEk材质密封件等弹性模量只有金属1/10的密封件的加工。
其中,第二螺栓5为平脚螺栓。在这种情况下,由于第二螺栓5为平脚螺栓,其与第一本体1之间的接触面也为平面,更进一步保证压板与卡盘之间始终处于平行,从而更近一部保证密封件的加工质量。应用时,第二螺栓5的脚部抵顶于第一本体1,第二螺栓5通过第二螺纹副向待加工密封件3施加轴向压力F2、F3。
其中,压板的一个径向平面的一端设有斜台13。在这种情况下,能够降低压板的刚度,从而避免夹设在压板、卡盘之间的密封件3因为受力过猛而导致的质量降低。应用时,斜台13对准待加工密封件3。
实施例四
参见附图16,本发明实施例四提供的密封件的加工方法包括以下步骤:
步骤1:在待加工密封件成型后,对待加工密封件进行第一次退火处理,降低待加工密封件的内应力;
步骤2:对经过第一次退火处理的待加工密封件的两个半圆端面进行铣平,确保待加工密封件的两个半圆端面等高;
步骤3:对经过铣平处理的待加工密封件进行粗车加工,并未精车加工留有加工余量;
步骤4:应用本发明实施例四提供的工装卡具,对经过粗车加工的待加工密封件进行精车加工,其中,卡盘从内侧固定待加工密封件,车外圆,压板从外侧固定待加工密封件,车内圆,得到密封件成品。
本发明提供的密封件的加工方法在待加工密封件成型后,对待加工密封件进行第一次退火处理,其能够降低待加工密封件的内应力,克服待加工密封件在成型时分子链被迫取向导致的内应力过度集中的问题,因此,本发明提供的密封件的加工方法能够为该待加工密封件的机加工做好准备,进而提高密封件成本的产品质量、合格率。
其中,在粗车加工和精车加工的步骤之间,还包括对经过粗车加工的待加工密封件进行第二次退火处理的步骤。该第二次退火处理的步骤目的是稳定尺寸,减小应力累计。
其中,应用本发明提供的工装卡具,对经过粗车加工的待加工密封件进行精车加工时,车内圆和车外圆的操作交替对称加工。其能够避免单侧加工量过大产生应力不均衡,引起工件变形。直到加工到图纸尺寸。
其中,应用本发明提供的工装卡具,对经过粗车加工的待加工密封件进行精车加工的步骤之后,还包括对密封件成品进行检查的步骤。此步骤按图检查尺寸,从而确保产品合格。
其中,在对待加工密封件进行切削的过程中,还对车床切削速度和/或车刀角度进行适时调整。此步骤是根据PEEK制品的材料特点(PEEK导热性及热膨胀系数与金属材料差异巨大,高速切削条件下,PEEK制品温升明显,会引起的局部过热,工件变色、熔融,弹性变形加剧),采取了调整车床切削速度,车刀角度等方法以取得更好的加工质量。
实施例五
本发明实施例五提供的密封件由本发明提供的工装卡具,通过本发明提供的加工方法加工制成。
参见附图8和9,本发明提供的卡盘与本发明提供的压板配合应用时构成的工装卡具在用于加工密封件3时,能够把现有技术中由工装卡具提供的径向装卡力F1调整为轴向装卡力F2、F3。其能够改善密封件3在加工过程中,因径向夹紧力F1过大而导致密封件变形的问题,提高了密封件3的产品质量、合格率。其尤其适用于对塑料密封件特别是PEEk材质密封件等弹性模量只有金属1/10的密封件的加工。
其中,密封件由PEEK材质制成。PEEK是聚醚酮类塑料的代表品种,一种线性的半结晶性聚合物,呈白色的粉末或者不透明、浅灰色的颗粒。与其他高性能工程塑料相比,它具有高强度、高模量、高断裂韧性等力学性能以及优良的制备加工尺寸稳定性和良好的高温力学性能。因此,近年来PEEK密封被广泛应用在压缩机上,市场需求逐年增加,发展迅速。
其中,参见附图10~15,密封件的轴向截面包括头部31a、颈部32a、第三本体33a,头部31a、颈部32a、第三本体33a一体成型。
其中,参见附图10和附图11,第一种密封件的第三本体33a的齿根34a在同一直线上。
其中,参见附图10和附图12,第二种密封件的第三本体33a的齿根34a呈阶梯状排布。
其中,参见附图10和附图13,第三种密封件的第三本体33a的齿根34c与颈部32c之间呈斜面35c。
其中,参见附图14和附图15,第四种密封件3包括头部31d、颈部32d、第三本体33d,头部31d、颈部32d、第三本体33d一体成型。还包括第二颈部32e、第四本体33e、连接体36,第三本体33d通过连接体36-37连接于第四本体33e,第三本体33d、第四本体33e、连接体36-37一体成型。
其中,连接体36-37上,于周向设有多个第四通孔38。
实施例六
本发明实施例六提供的压缩机包括本发明提供的密封件。
本发明提供的压缩机应用了本发明提供的密封件3,由于本发明提供的密封件3具有较高的产品质量、合格率,包括该密封件3的压缩机的质量也较好。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种卡盘,其特征在于,包括第一本体,所述第一本体上开有多个盲孔,所述盲孔中设有第一内螺纹,所述多个盲孔共圆,所述第一内螺纹能够与第一螺栓上的外螺纹构成第一螺纹副;
作为优选,所述第一本体呈环形,所述第一本体中心开设有第一通孔;
作为优选,所述第一本体的一个径向面上开设有环形凹槽;
作为优选,所述第一本体的另一个径向平面上设有环形凸台。
2.一种压板,其特征在于,包括第二本体,所述第二本体上设有第二通孔,所述第二通孔能够与权利要求1所述的盲孔相对应,所述第二通孔供权利要求1所述的第一螺栓的螺杆穿过,所述第一螺栓的头部直径大于所述第二通孔的直径。
3.根据权利要求2所述的压板,其特征在于,所述第二通孔为长圆孔;
作为优选,所述第二本体上还设有第三通孔,所述第三通孔中设有第二内螺纹,所述第二内螺纹能够与第二螺栓上的外螺纹构成第二螺纹副;
作为优选,所述第二螺栓为平脚螺栓。
4.根据权利要求2所述的压板,其特征在于,所述压板的一个径向平面的一端设有斜台。
5.一种工装卡具,其特征在于,包括权利要求1所述的卡盘、权利要求2~4中任一所述的压板、第一螺栓,
应用时,待加工密封件全部夹设在所述卡盘和压板之间,所述第一螺栓穿过所述第二通孔,所述第一螺栓通过所述第一螺纹副向所述待加工密封件施加轴向压力;
作为优选,所述压板为权利要求3所述的压板,
应用时,所述第二螺栓的脚部抵顶于所述第一本体,所述第二螺栓通过所述第二螺纹副向所述待加工密封件施加轴向压力;
作为优选,所述压板为权利要求4所述的压板,
应用时,所述斜台对准所述待加工密封件。
6.一种密封件的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
在待加工密封件成型后,对所述待加工密封件进行第一次退火处理,降低所述待加工密封件的内应力;
对经过所述第一次退火处理的所述待加工密封件的两个半圆端面进行铣平,确保所述待加工密封件的两个半圆端面等高;
对所述经过铣平处理的所述待加工密封件进行粗车加工,并未精车加工留有加工余量;
应用权利要求5所述的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行精车加工,其中,所述卡盘从内侧固定所述待加工密封件,车外圆,所述压板从外侧固定所述待加工密封件,车内圆,得到所述密封件成品;
作为优选,在所述粗车加工和精车加工的步骤之间,还包括对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行第二次退火处理的步骤;
作为优选,应用权利要求5所述的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行所述精车加工时,所述车内圆和车外圆的操作交替对称加工;
作为优选,应用权利要求5所述的工装卡具,对经过所述粗车加工的所述待加工密封件进行精车加工的步骤之后,还包括对所述密封件成品进行检查的步骤;
作为优选,在对所述待加工密封件进行切削的过程中,还对车床切削速度和/或车刀角度进行适时调整。
7.一种密封件,其特征在于,所述密封件由权利要求5所述的工装卡具,通过权利要求6所述的加工方法加工制成。
8.根据权利要求7所述的密封件,其特征在于,所述密封件由PEEK材质制成;
作为优选,所述密封件的轴向截面包括头部、颈部、第三本体,所述头部、颈部、第三本体一体成型;
作为优选,所述第三本体的齿根在同一直线上;
或者,
作为优选,所述第三本体的齿根呈阶梯状排布;
或者,
作为优选,所述第三本体的齿根与颈部之间呈斜面。
9.根据权利要求8所述的密封件,其特征在于,还包括第二颈部、第四本体、连接体,所述第三本体通过所述连接体连接于所述第四本体,所述第三本体、第四本体、连接体一体成型;
作为优选,所述连接体上,于周向设有多个第四通孔。
10.一种压缩机,其特征在于,包括权利要求8或9所述的密封件。
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