一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具的製作方法

2023-12-06 13:01:36

專利名稱：一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具，屬石英玻璃片打孔模具技 術領域。
背景技術：
石英玻璃開孔片的生產方法主要有兩種，一種方法是用金剛石鑽頭在加工中心等 數位化設備上進行鑽孔加工，該方法在進行直徑為2mm以下孔徑的加工時，一方面對主軸 轉速和穩定性的要求極高，另一方面鑽頭磨損急劇增大，且加工效率不高，致使鑽孔成本很 高。另一種方法是通過超聲波打孔機來完成石英玻璃開孔片的生產，可用於精密打孔；超聲 波打孔是通過將超聲波發生器產生的20KHZ的電信號轉換成為高頻機械振蕩能，經工具頭 (針頭、衝頭)放大後傳送到空心鋼針(針管)上，帶動工作頭與工件之間的磨料懸浮液(不斷 循環的金剛砂和水)高速衝擊和摩擦，而使工件迅速按照鋼針的形狀線條浮現成形或穿透 成孔，從而完成超聲波打孔的全過程。但由於超聲波打孔模具的空心鋼針(針管)在焊接到 工具頭端部的過程中，由於只有上定位板一片薄板固定控制極易發生偏差，使針管定位不 準確而導致石英玻璃開孔片的合格率低，生產成本高。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種通過組合模板定位，使針管準確定位並焊接到 工具頭上，使用時利用定位孔和上下定位板即可快速完成針孔的精密定位，適用於Φ 150 mm以內石英玻璃片的精密打孔；以解決現有打孔模具的針管在焊接到工具頭端部時極易 發生偏差，導致加工的石英玻璃開孔片合格率低，生產成本高問題的石英玻璃片超聲波精 密打孔模具。本實用新型是通過如下技術方案來實現上述目的的一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具，它由上定位板、下定位板、針管、固定栓、超 聲波打孔衝頭和組合模板構成，其特徵在於下定位板的底部製作有一內臺階，下定位板的 頂部桶壁上均布有至少三個固定栓；上定位板上製作有針管定位孔，上定位板的周邊上制 作有連接孔和固定孔，固定孔與下定位板上的固定栓相對應；上定位板通過固定栓固定在 下定位板上，針管穿擦在上定位板的針管定位孔內，並通過活動套裝在針管上的組合模板 固定後，將針管的一端焊接固定在超聲波打孔衝頭的端部；所述的組合模板由至少四塊樹脂板、套管和螺栓構成，樹脂板上分別設置有針管 定位孔，樹脂板呈間隔疊加狀通過螺栓固定，樹脂板之間的螺栓上安裝有套管。所述的上定位板和樹脂板分別呈圓片狀，厚度分別為2 2. 5mm。本實用新型與現有技術相比的有益效果在於該石英玻璃片超聲波精密打孔模具通過組合模板使針管準確定位後焊接到超聲 波打孔衝頭上，打孔定位偏差控制在0. 05 0. 15mm之間，可以滿足精密定位0. 2mm精度的 加工要求。同時，在打孔作業的過程中，通過上定位板對針管的限位，使工件孔徑邊緣和孔
3徑內壁的損傷度降至最低，打孔的合格率提高至99. 5%。解決了現有超聲波打孔模具的針管 在焊接到超聲波打孔衝頭端部的過程中，由於只有上定位板固定控制極易發生偏差，導致 加工的石英玻璃開孔片合格率下降，生產成本高的問題。該石英玻璃片超聲波精密打孔模 具結構簡單，生產成本低，一次制模，可以多次使用，有效降低了產品的綜合成本。


圖1為一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具的結構示意圖；圖2為組合模板的結構示意圖；圖3為針管在組合模板和上定位板中插裝的結構示意圖；圖4為上、下定位板與組合模板的展開結構示意圖；圖5為組合模板、針管、上定位板與超聲波打孔衝頭固定焊接的結構示意圖。圖中1、上定位板，2、下定位板，3、針管，4、固定栓，5、超聲波打孔衝頭，6、組合模 板，7、樹脂板，8、套管，9、螺栓，10、針管定位孔，11、連接孔，12、固定孔，13、內臺階，14平衡 臺，15、石英玻璃片。
具體實施方式
該石英玻璃片超聲波精密打孔模具由上定位板1、下定位板2、針管3、固定栓4、超 聲波打孔衝頭5和組合模板6構成。下定位板2的底部製作有一內臺階13，用於放置待加 工的石英玻璃片15 ；下定位板2的頂部桶壁上均布有三個固定栓4。上定位板1上製作有 針管定位孔10，上定位板1的周邊上製作有連接孔11和固定孔12，固定孔12與下定位板 2上的固定栓4相對應。上定位板1通過固定栓4固定在下定位板2上，針管10穿擦在上 定位板1的針管定位孔10內，為了保證針管10在焊接到超聲波打孔衝頭5端部的過程中， 因只有上定位板一片薄板固定控制針管10不發生偏差，在針管10上活動套裝有一組合模 板加以固定，使針管10的位置不產生偏差，再將針管10的一端焊接在超聲波打孔衝頭5的 端部。所述的組合模板6由四塊樹脂板7、套管8和螺栓9構成，樹脂板7上分別設置有 針管定位孔10，樹脂板7呈間隔疊加狀通過螺栓9固定，樹脂板7之間的螺栓9上安裝有 套管8。所述的上定位板1和樹脂板7分別呈圓片形狀，厚度分別為2 2. 5mm (參見附圖 1 5)。所述的組合模板6和上定位板1的製作過程為，首先取等尺寸的五片圓形樹脂板， 按照待加工的石英玻璃片15的孔洞排布和尺寸的要求，在數控工具機上加工出高精度的針 管定位孔10和連接孔11，選取其中一片，作為上定位板1，並在上定位板1的連接孔11之 間再加工出均布的固定孔12，以備與下定位板2的連接之用。其餘四片分別構成樹脂板7。 將樹脂板7由螺栓9通過連接孔11呈疊加狀相互連接，樹脂板7之間的螺栓9上套裝有套 管8，以使各樹脂板4之間等間距間隔，從而構成組合模板6 (參見附圖2和圖4)。該石英玻璃片超聲波精密打孔模具的製作過程為，將按工件要求選定的針管3逐 支插入組合模板6和上定位板1的針管定位孔10中(參見附圖3)，然後將針管12的焊接端 浸入酸液中5分鐘，以去除針管12內外表面及端面的雜質。在超聲波打孔衝頭5的錫槽內 加錫並加熱超聲波打孔衝頭5，待錫熔融後去除表面雜質層，熔融的錫液表面由銀白色的色 澤開始轉黃時，將插裝在組合模板6和上定位板1上的針管12的一端插入到錫液中，並使 其自然冷卻到室溫。錫液徹底冷卻後，將組合模板6從針管3上抽出，將上定位板1保留在
4針管12上，然後將超聲波打孔衝頭5裝配到超聲波打孔機上，針管3與超聲波打孔衝頭14 的焊接即告完成。微微加熱下定位板2並在內臺階13上塗抹蠟液粘貼住待加工的石英玻璃片15， 準備工作完成後，將下定位板2放置在打孔機的平衡臺14上，通過上定位板1的固定孔12 和下定位板2的固定栓4，將上定位板1和下定位板2連接好，即可完成石英玻璃片15針 孔的精密定位。再按照超聲波打孔機的操作要求進行打孔操作，直至將石英玻璃片15打穿 (參見附圖1)。打孔工作完成後，下降平衡臺14，退出下定位板2。將定位板2放入熱水中 化蠟，取下石英玻璃片15，即完成一個石英玻璃片15的整個精密打孔。該石英玻璃片超聲波精密打孔模具結構簡單，生產成本低，一次制模，可以多次使 用，有效降低了產品的綜合成本。在進行複雜打孔作業時，可以同時製作多套模具，進行組 合加工，有效降低制模費用，提高模具的使用壽命，進一步降低成本。
權利要求1.一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具，它由上定位板(1)、下定位板(2)、針管(3)、 固定栓(4)、超聲波打孔衝頭(5)和組合模板(6)構成，其特徵在於下定位板(2)的底部制 作有一內臺階(13)，下定位板(2)的頂部桶壁上均布有至少三個固定栓(4)；上定位板(1) 上製作有針管定位孔(10)，上定位板(1)的周邊上製作有連接孔(11)和固定孔(12)，固定 孔(12)與下定位板(2)上的固定栓(4)相對應；上定位板(1)通過固定栓(4)固定在下定位 板(2 )上，針管(3 )穿擦在上定位板(1)的針管定位孔(10 )內，並通過活動套裝在針管(3 ) 上的組合模板(6)固定後，將針管(3)的一端焊接固定在超聲波打孔衝頭(5)的端部；所述 的組合模板(6 )由至少四塊樹脂板(7 )、套管(8 )和螺栓(9 )構成，樹脂板(7 )上分別設置有 針管定位孔(10 )，樹脂板(7 )呈間隔疊加狀通過螺栓(9 )固定，樹脂板(7 )之間的螺栓(9 ) 上安裝有套管(8)。
2.根據權利要求1所述的一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具，其特徵在於所述的 上定位板(1)和樹脂板(7)分別呈圓片狀，厚度分別為2 2. 5mm。
專利摘要本實用新型涉及一種石英玻璃片超聲波精密打孔模具，屬石英玻璃片打孔模具技術領域。它由上定位板、下定位板、針管和組合模板等構成，下定位板的底部製作有一內臺階，頂部製作有三個固定栓；上定位板上製作有針管定位孔、連接孔和固定孔；上定位板通過固定栓固定在下定位板上，針管穿擦在上定位板的針管定位孔內，並通過活動套裝在針管上的組合模板固定後，將針管的一端焊接固定在超聲波打孔衝頭的端部。該打孔模具通過組合模板使針管準確定位後焊接到打孔衝頭上，保證了焊接精度，使打孔合格率提高至99.5%。解決了現有超聲波打孔模具的針管在焊接到超聲波打孔衝頭端部時易發生偏差，導致加工的石英玻璃開孔片合格率低，生產成本高的問題。
文檔編號C03B20/00GK201850220SQ20102059443
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月6日 優先權日2010年11月6日
發明者劉建元, 吳學民, 姬傳毅 申請人:湖北菲利華石英玻璃股份有限公司