[发明专利]一种轻合金铸件复杂型腔的水平激振抛磨装置及方法

权利要求书

1.一种轻合金铸件复杂型腔的水平激振抛磨装置，其特征在于，包括底座（1）、隔振器（2）、支撑座（3）、激振电机（4）、弹簧组（5）、铸件固定板（6）和夹具（7）；两个激振电机（4）并列固定连接在支撑座（3）上，通过隔振器（2）与底座（1）连接，铸件固定板（6）通过弹簧组（5）与支撑座（3）连接；两个激振电机（4）同型号且反向回转，综合产生水平激振力，使得所述支撑座（3）水平振动；弹簧组（5）由多个左旋和右旋弹簧组成，组合后等效弹簧横向刚度足够悬挂铸件固定板（6）、夹具（7）、铸件（8）和加工介质（9），其中左旋弹簧和右旋弹簧的数量相同，上下、左右分别对称布置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，隔振器（2）为具有水平和竖直方向刚度和阻尼的弹性元件，包括橡胶弹簧或空气弹簧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，支撑座（3）水平振动双振幅为1~1.5mm；隔振器（2）和弹簧组（5）的共同作用可实现振幅放大功能，使所述铸件固定板（6）、夹具（7）、铸件（8）和加工介质（9）同步水平振动双振幅为3~7mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，夹具设计为可以实现对铸件进行不同姿态装夹的夹具形式，铸件（8）在加工过程中的姿态通过夹具（7）的调整可实现（8）个不同位置分别装夹。

5.根据权利要求1-4任一所述装置的水平激振抛磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：依据铸件（8）实体及型腔三维模型，判定实际需要抛磨加工的可独立封闭的型腔数和每个可独立封闭型腔实际存在的孔口数，并做好标记；

步骤二：依据三维模型分别计算每个可独立封闭型腔的体积；

步骤三：选择适合每个独立封闭型腔使用的加工介质（9）并确定装入量体积百分数；

步骤四：给每个独立封闭型腔分别装入加工介质（9），并采用堵头（10）封口；

步骤五：采用夹具（7），将铸件（8）按起始工序姿态要求装夹在铸件固定板（6）上；

步骤六：启动激振电机（4），按一定加工时间实施激振抛磨；

步骤七：抛磨加工结束后，打开各型腔堵头（10），变化铸件（8）姿态在振动状态下排出加工介质（9）并收集；

步骤八：高压水清洗、高压气体吹干铸件（8），并整体高温烘干，送检。

6.根据权利要求5所述的水平激振抛磨方法，其特征在于，步骤六之后还包括以下步骤：采用夹具（7），将铸件（8）按不同的姿态调整装夹在铸件固定板（6）上；按铸件轴线竖直大端面朝下、上下法兰盘止口定位任意位置为起始位置加工10分钟，之后依次绕铸件轴线顺时针旋转30°，连续调整三个位置各加工10分钟，然后，大端面朝上、上下法兰盘止口定位任意位置为起始位置加工10分钟，再依次绕铸件轴线顺时针旋转30°连续调整三个位置各加工10分钟，共加工80分钟，这样能够使得铸件内部不同位置的表面都得到良好的激振抛磨。

7.根据权利要求5所述的水平激振抛磨方法，其特征在于，步骤三中加工介质（9）包括颗粒介质、液体介质，液体介质包括化学剂和水；其中颗粒介质为直径1.5mm的不锈钢钢球，液体介质中化学剂为HYA磨液，按1:10与水混合。

8.根据权利要求5所述的水平激振抛磨方法，其特征在于，步骤四中装入加工介质（9）的方法为用量杯或量筒测好待装料，采取多孔分别装料方式，把待装颗粒介质全部装入，随后封堵除加液孔外的多个孔口，加入液体介质后，封堵最后一个孔。

9.根据权利要求5所述的水平激振抛磨方法，其特征在于，步骤七中排料的方法为打开全部型腔堵头（10），调控铸件（8）多个方位，低频激振排出加工介质（9）。

10.根据权利要求5所述的水平激振抛磨方法，其特征在于，步骤八中的整体烘干的温度在60-80摄氏度，烘干时间在10-15分钟。