一种复合材料的穿孔设备及工艺的制作方法

    技术2024-12-27  51


    本发明涉及复合材料加工,尤其涉及一种复合材料的穿孔设备及工艺。


    背景技术:

    1、复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在,在对符合材料生产过程中通常需要在其上通过穿孔设备进行穿孔。

    2、现有技术中,为了适应不同材料、孔径和精度的要求,通常采用机械钻孔与激光钻孔的方式进行穿孔;采用机械钻孔仅适用于较大的孔径和较低的精度的加工,并且容易产生毛刺和分层等缺陷,采用激光加工,是以单点的形式进行加工,加工效率较低,所使用的设备功率大,使得复合材料加工的成本高。

    3、有鉴于此,特提出本发明。


    技术实现思路

    1、本申请的第一目的是提供一种复合材料的穿孔设备,包括:

    2、调节组件,调节组件包括第一调节部和第二调节部,第二调节部可滑动的设置于第一调节部上;

    3、水切割喷头,水切割喷头设置于第二调节部底部,水切割喷头用于对复合材料进行穿孔;

    4、激光发射器,激光发射器设置于第二调节部底部,且激光发射器位于水切割喷头一侧,激光发射器用于对复合材料进行预热;

    5、其中,第一调节部与第二调节部的配合用于对激光发射器与水切割喷头的位置进行调节。

    6、进一步地,还包括储水箱,储水箱上设置有第一水泵,第一水泵的进水端伸入储水箱,第一水泵的出水端连接有连接管,连接管与水切割喷头相连通。

    7、进一步地,还包括支架,支架包括四个支撑腿和设置于四个支撑腿上的同一个顶板,顶板上开设有避让孔,连接管穿过避让孔。

    8、进一步地,同一侧的两个支撑腿之间分别设置有丝杆和限位杆,丝杆和限位杆上套设有同一个滑动架,滑动架与丝杆螺纹连接,滑动架与限位杆滑动连接,丝杆任一端的支撑腿上设置有第一驱动电机,第一驱动电机的输出轴与丝杆相连接。

    9、进一步地,滑动架上沿其长度方向开设有贯穿槽,贯穿槽内两侧均开设有滑槽,滑槽内设置有可滑动的第一支撑块和第二支撑块,激光发射器位于第一支撑块底部,水切割喷头位于第二支撑块底部;

    10、第一支撑块与第二支撑块之间设置有连接块,连接块中心贯穿设置有与滑动架的长度方向垂直的转轴,转轴任一端伸出连接块,且转轴的伸出端上套设有齿轮,转轴通过第二驱动电机驱动;

    11、滑动架上设置有与齿轮相啮合的齿条。

    12、进一步地,还包括底座,底座包括底板,底板上沿其长度方向开设有水槽,水槽两侧均向外开设有平台,底板宽度两侧两侧分别设置有第一挡板和第二挡板,第一挡板贴合底板一侧的水槽与平台,第二挡板贴合底板另一侧的平台,支撑腿设置于底板上。

    13、进一步地,第一挡板沿其厚度方向开设有通孔;

    14、储水箱上还设置有第二水泵,第二水泵的进水管伸入储水箱,第二水泵的出水管连接有水管,连接管与通孔相连通。

    15、进一步地,还包括定位机构,定位机构包括固定板和滑动板,固定板靠近第一挡板固定设置于平台上,滑动板靠近第二挡板可滑动设置于平台上;

    16、滑动板背离固定板一侧设置有可转动的螺杆,螺杆背离滑动板一端向外延伸并贯穿出第二挡板,螺杆与第二挡板螺纹连接。

    17、进一步地,固定板与滑动板上均设置有卡接部,两个卡接部相对靠近设置,两个卡接部用于对复合材料进行卡接。

    18、本申请的第二目的是提供一种采用上述任一的复合材料的穿孔设备的穿孔工艺,包括以下步骤:

    19、定位与标记:在待穿孔的复合材料上做好穿孔标记,并通过定位机构对待穿孔的复合材料进行定位;

    20、激光预处理:通过激光发射器对标记点进行预热处理;

    21、高压水射流穿孔:通过水切割喷头对预热处理后的位置进行穿孔;

    22、激光后处理:穿孔完成后,再次使用激光发射器对穿孔边缘进行后处理,消除穿孔过程产生的毛刺;

    23、质量检验:对穿孔的直径、位置和形状进行精确测量,并检测穿孔边缘的平整度与光滑度,确保无明显损伤或缺。

    24、通过采用上述技术方案,使得本发明具有以下有益效果:

    25、在进行穿孔时,首先通过设置的第一调节部和第二调节部对水切割喷头与激光发射器的位置进行调节,使得水切割喷头或激光发射器与穿孔位置处于竖直状态,通过设置的激光发射器对复合材料进行预热处理,降低穿孔难度,然后通过设置的水切割喷头对穿孔位置进行穿孔,穿孔完成后,再次通过激光发射器对穿孔过程中产生的毛刺进行打磨,消除毛刺与不平整的位置,提高穿孔质量,与现有技术中通过机械钻孔与激光钻孔相比,使用设备的功率较小,避免了机械钻孔的振动和磨损的问题,提高了加工效率,降低了复合材料的加工成本。

    26、结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。



    技术特征:

    1.一种复合材料的穿孔设备,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,还包括储水箱(6),所述储水箱(6)上设置有第一水泵(9),所述第一水泵(9)的进水端伸入所述储水箱(6),所述第一水泵(9)的出水端连接有连接管(10),所述连接管(10)与所述水切割喷头(4)相连通。

    3.根据权利要求2所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,还包括支架(2),所述支架(2)包括四个支撑腿(21)和设置于四个支撑腿(21)上的同一个顶板(22),所述顶板(22)上开设有避让孔,所述连接管(10)穿过所述避让孔。

    4.根据权利要求3所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,同一侧的两个所述支撑腿(21)之间分别设置有丝杆(71)和限位杆(72),所述丝杆(71)和限位杆(72)上套设有同一个滑动架(73),所述滑动架(73)与所述丝杆(71)螺纹连接,所述滑动架(73)与所述限位杆(72)滑动连接,所述丝杆(71)任一端的支撑腿(21)上设置有第一驱动电机(79),所述第一驱动电机(79)的输出轴与所述丝杆(71)相连接。

    5.根据权利要求4所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,所述滑动架(73)上沿其长度方向开设有贯穿槽,所述贯穿槽内两侧均开设有滑槽,所述滑槽内设置有可滑动的第一支撑块(74)和第二支撑块(75),所述激光发射器(5)位于所述第一支撑块(74)底部,所述水切割喷头(4)位于所述第二支撑块(75)底部;

    6.根据权利要求4所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,还包括底座(1),所述底座(1)包括底板(11),所述底板(11)上沿其长度方向开设有水槽(15),所述水槽(15)两侧均向外开设有平台,所述底板(11)宽度两侧两侧分别设置有第一挡板(12)和第二挡板(13),所述第一挡板(12)贴合所述底板(11)一侧的水槽(15)与平台,所述第二挡板(13)贴合所述底板(11)另一侧的平台,所述支撑腿(21)设置于所述底板(11)上。

    7.根据权利要求6所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,所述第一挡板(12)沿其厚度方向开设有通孔;

    8.根据权利要求6所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,还包括定位机构(3),所述定位机构(3)包括固定板(31)和滑动板(32),所述固定板(31)靠近所述第一挡板(12)固定设置于所述平台上,所述滑动板(32)靠近所述第二挡板(13)可滑动设置于所述平台上;

    9.根据权利要求8所述的复合材料的穿孔设备,其特征在于,所述固定板(31)与所述滑动板(32)上均设置有卡接部(33),两个所述卡接部(33)相对靠近设置,两个所述卡接部用于对复合材料进行卡接。

    10.采用根据权利要求8-9任一所述的复合材料的穿孔设备的穿孔工艺,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种复合材料的穿孔设备及工艺,涉及复合材料加工技术领域,包括调节组件、水切割喷头和激光发射器,水切割喷头设置于第二调节部底部,水切割喷头用于对复合材料进行穿孔,激光发射器设置于第二调节部底部,且激光发射器位于水切割喷头一侧,激光发射器用于对复合材料进行预热。通过设置的激光发射器对复合材料进行预热处理,降低穿孔难度,然后通过设置的水切割喷头对穿孔位置进行穿孔,穿孔完成后,再次通过激光发射器对穿孔过程中产生的毛刺进行打磨,提高穿孔质量,与现有技术中通过机械钻孔与激光钻孔相比,使用设备的功率较小,避免了机械钻孔的振动和磨损的问题,提高了加工效率,降低了复合材料的加工成本。

    技术研发人员:唐雪
    受保护的技术使用者:陕西秦汉金属有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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