一种铝合金轮毂全制程磨抛方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种铝合金轮毂全制程磨抛设备及方法，替代原来人工开砂打磨抛光的全部工序，实现全制程机械化自动化。本发明专利技术包括喷射去除表面铸层材料、水平高频振动加旋转研磨端面窗口和轮辐背腔去毛刺倒圆，璇轴复合加工精磨轮毂端面窗口、倾斜旋流加工精磨抛光轮毂端面窗口四步工序。本发明专利技术具有全制程自动化、效率高、无粉尘污染、加工效果好、成本低、加工柔性好的优点。

A Full Process Grinding and Polishing Method and Equipment for Aluminum Alloy Wheel Hubs

The invention discloses a full-process grinding and polishing equipment and method for aluminium alloy wheel hub, which replaces the whole process of manual grinding and polishing, and realizes full-process mechanization and automation. The invention comprises four steps: spray removal of surface casting material, horizontal high frequency vibration plus rotary grinding end window and spoke back cavity deburring and rounding, Xuan axis compound processing of finish grinding hub end window, inclined swirl processing of finish grinding and polishing hub end window. The invention has the advantages of full process automation, high efficiency, no dust pollution, good processing effect, low cost and good processing flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金轮毂全制程磨抛方法及设备
本专利技术属于轮毂加工
，具体涉及一种铝合金轮毂全制程磨抛方法及设备。
技术介绍
铝合金轮毂属于汽车行业的性能外观件，传统抛磨技术需要从开砂到抛光多道人工工序，不但工人劳动强度大，而且粉尘对工人的危害程度高，磨抛的铝合金轮毂成品质量不稳定，综合成本高。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种彻底替代人工打磨，从毛坯到镜面的全制程铝合金轮毂磨抛方法及设备。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，包括轮毂表面铸层去除设备，轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备，轮毂端面及窗口精研设备，轮毂端面及窗口抛光设备；所述表面铸层去除设备利用喷射介质去除轮毂表面铸层，所述轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备设置轮毂自转驱动机构、高频振动机构以及通入流动磨抛介质的加工腔体，轮毂自转驱动机构驱动轮毂在加工腔体旋转，高频振动机构驱动加工腔体往复振动，所述轮毂端面及窗口精研设备设置驱动机构，驱动机构驱动轮毂在磨抛料介质中自转并沿一定轨迹公转，所述轮毂端面及窗口抛光设备设置轮毂倾斜旋转机构以及磨抛介质箱自转驱动机构，磨抛介质箱自转驱动机构驱动磨抛介质箱自转，轮毂倾斜旋转机构驱动轮毂使其中心轴与水平呈一定角度在磨抛介质箱中旋转。进一步的，所述轮毂表面铸层去除设备包括机器人底座、机器人、喷射装置、前混式供料系统及泵组、回水管路、回料输送系统、水箱及固液分离装置、主机底座、工件夹持装置以及喷射仓，所述机器人固定于机器人底座上，喷射装置固定与机器人的机械臂上，喷射装置通过管道连接前混式供料系统及泵组的出口，前混式供料系统及泵组的入口分别连接回料输送系统出口以及回水管路出口，回料输送系统入口以及回水管路入口分别连接水箱及固液分离装置出口，水箱及固液分离装置入口连接喷射仓底部的出口，所述水箱及固液分离装置位于主机底座一侧，整个喷射仓固定于主机底座上，工件夹持装置固定于喷射仓内底部，前混式供料系统及泵组固定于喷射仓上。进一步的，所述轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备包括底座、立柱横梁体、主轴旋转装置、工件装卡装置、高频振动机构、磨块输送系统、管路、水箱及固液分离装置以及磨块-化学剂分离装置，其中底座一侧上方通过立柱横梁体固定主轴旋转装置，主轴旋转装置下部固定工件装卡装置，底座上方设置一收集箱，收集箱内设置磨块-化学剂分离装置，收集箱上通过弹簧固定高频振动机构，高频振动机构的中部为加工腔，轮毂通过工件装卡装置固定后位于加工腔中，磨块-化学剂分离装置的两个出口分别连接磨块输送系统与水箱及固液分离装置，水箱及固液分离装置的出口连接管路，管路出口以及磨块输送系统的出口位于工件上方。进一步的，所述轮毂端面及窗口精研设备包括设备底座、设备立柱横梁体、升降机构、主轴箱、璇轴箱、装卡装置、振动料箱、回水管路、水箱及固液分离装置、上水管路，其中设备底座一侧上方通过设备立柱横梁体固定升降机构，升降机构下部依次固定主轴箱、璇轴箱和装卡装置，设备底座上方固定振动料箱，轮毂通过装卡装置固定后位于振动料箱中，设备底座一侧设置水箱及固液分离装置，水箱及固液分离装置进口连接回水管路出口，回水管路进口连接振动料箱底部出口，水箱及固液分离装置出口连接上水管路进口，上水管路出口振动料箱顶部进口。进一步的，所述轮毂端面及窗口抛光设备包括固定底座、立柱、俯仰装置、驱动主轴箱、轮毂夹具、料箱以及旋转装置、上水管路、回水管路、水箱及固液分离装置，其中固定底座上方一侧通过立柱固定俯仰装置，俯仰装置包括气缸和俯仰杆，俯仰杆铰接在立柱上部，俯仰杆一端连接气缸缸杆，气缸缸体铰接在立柱中部，俯仰杆另一端固定驱动主轴箱，驱动主轴箱的端部固定轮毂夹具，固定底座固定旋转装置，旋转装置上方固定料箱，轮毂通过轮毂夹具固定后位于料箱中，固定底座一侧设置水箱及固液分离装置，水箱及固液分离装置进口连接回水管路出口，回水管路进口连接料箱底部出口，水箱及固液分离装置出口连接上水管路进口，上水管路出口料箱顶部进口。一种铝合金轮毂全制程磨抛方法，包括以下步骤：1)利用喷射介质形成射流，对轮毂表面的铸层及缺陷层进行去除，所述喷射介质为刚玉、氧化铝、石榴石、玻璃丸、碳化硅或钻石粉的悬浊液，喷射压力5-150Mpa，加工时间5-30min；2)利用驱动设备驱动轮毂在加工腔中旋转，加工腔中通入流动的磨抛介质，所述磨抛介质包含滚抛磨块以及化学剂水溶液，所述滚抛磨块由砂和结合剂组成，砂通过结合剂制成颗粒，所述化学剂水溶液PH2-10；同时加工腔以振动频率800-6000次/分高频振动，振幅2-8mm，加工时间5-30min，对轮毂端面及窗口表面研磨，背腔毛刺去除；3)利用驱动设备驱动轮毂在振动料箱中自转加公转，振动料箱中的滚抛介质包含滚抛磨块以及化学剂水溶液，所述滚抛磨块由砂和结合剂组成，砂通过结合剂制成颗粒，所述化学剂水溶液PH2-10；自转转速20-600rpm，公转自转转速比例为1：1—1：10，同时轮毂在振动料箱中上下往复运动，往复运动行程50-300mm，往复运动频率20-200次/min；振动料箱振幅2-8mm，频率80-6000次/分，加工时间5-30min，对轮毂端面及窗口表面精研；4)利用驱动设备驱动轮毂在料箱中倾斜旋转，料箱中的滚抛介质包含滚抛磨块以及化学剂水溶液，所述滚抛磨块由砂和结合剂组成，砂通过结合剂制成颗粒，所述化学剂水溶液PH2-10；旋转转速20-600rpm，料箱转速10-100rpm，倾斜角度10°-80°，抛光时间5-30min，对轮毂端面及窗口表面抛光。优选的，滚抛磨块形状为球形、锥形、四面体形或其他异型，滚抛磨块中含砂10-70％，其余为结合剂；砂为刚玉或碳化硅磨料，规格60-1800目；结合剂为树脂、橡胶或聚氨酯。优选的，步骤3中滚抛磨块形状为球形、锥形、四面体形或其他异型，滚抛磨块中含砂10-70％，其余为结合剂；砂为刚玉或碳化硅磨料，规格60-3000目，结合剂为树脂、橡胶或聚氨酯。优选的，步骤4中滚抛磨块形状为球形、锥形、四面体形或其他异型，滚抛磨块中含砂10-70％，其余为结合剂；砂为刚玉或碳化硅磨料，规格60-4000目，结合剂为树脂、橡胶或聚氨酯。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术采用喷射、振动、旋转等方式对轮毂进行磨抛加工，具有安全环保，效率高，柔性好，成本低，质量好，生产稳定的特点。附图说明图1是本专利技术轮毂表面铸层去除设备结构示意图；图2是本专利技术轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备结构示意图；图3是本专利技术轮毂端面及窗口精研设备结构示意图；图4是本专利技术轮毂端面及窗口抛光设备结构示意图；附图标号说明：1-1、机器人底座，1-2、机器人，1-3、喷射装置，1-4、前混式供料系统及泵组，1-5、回水管路，1-6、回料输送系统，1-7、水箱及固液分离装置，1-8、主机底座，1-9、工件夹持装置，1-10、喷射仓，2-1、底座，2-2、立柱横梁体，2-3、主轴旋转装置，2-4、工件装卡装置，2-5、高频振动机构，2-6、磨块输送系统，2-7、管路，2-8、水箱及固液分离装置，2-9、磨块-化学剂分离装置，3-1、设备底座，3-2、设备立柱横梁体，3-3、升降机构，3-4、主轴箱，3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，其特征在于：包括轮毂表面铸层去除设备，轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备，轮毂端面及窗口精研设备，轮毂端面及窗口抛光设备；所述表面铸层去除设备利用喷射介质去除轮毂表面铸层，所述轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备设置轮毂自转驱动机构、高频振动机构以及通入流动磨抛介质的加工腔体，轮毂自转驱动机构驱动轮毂在加工腔体旋转，高频振动机构驱动加工腔体往复振动，所述轮毂端面及窗口精研设备设置驱动机构，驱动机构驱动轮毂在磨抛料介质中自转并沿一定轨迹公转，所述轮毂端面及窗口抛光设备设置轮毂倾斜旋转机构以及磨抛介质箱自转驱动机构，磨抛介质箱自转驱动机构驱动磨抛介质箱自转，轮毂倾斜旋转机构驱动轮毂使其中心轴与水平呈一定角度在磨抛介质箱中旋转。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，其特征在于：包括轮毂表面铸层去除设备，轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备，轮毂端面及窗口精研设备，轮毂端面及窗口抛光设备；所述表面铸层去除设备利用喷射介质去除轮毂表面铸层，所述轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备设置轮毂自转驱动机构、高频振动机构以及通入流动磨抛介质的加工腔体，轮毂自转驱动机构驱动轮毂在加工腔体旋转，高频振动机构驱动加工腔体往复振动，所述轮毂端面及窗口精研设备设置驱动机构，驱动机构驱动轮毂在磨抛料介质中自转并沿一定轨迹公转，所述轮毂端面及窗口抛光设备设置轮毂倾斜旋转机构以及磨抛介质箱自转驱动机构，磨抛介质箱自转驱动机构驱动磨抛介质箱自转，轮毂倾斜旋转机构驱动轮毂使其中心轴与水平呈一定角度在磨抛介质箱中旋转。2.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，其特征在于：所述轮毂表面铸层去除设备包括机器人底座(1-1)、机器人(1-2)、喷射装置(1-3)、前混式供料系统及泵组(1-4)、回水管路(1-5)、回料输送系统(1-6)、水箱及固液分离装置(1-7)、主机底座(1-8)、工件夹持装置(1-9)以及喷射仓(1-10)，所述机器人固定于机器人底座上，喷射装置固定与机器人的机械臂上，喷射装置通过管道连接前混式供料系统及泵组的出口，前混式供料系统及泵组的入口分别连接回料输送系统出口以及回水管路出口，回料输送系统入口以及回水管路入口分别连接水箱及固液分离装置出口，水箱及固液分离装置入口连接喷射仓底部的出口，所述水箱及固液分离装置位于主机底座一侧，整个喷射仓固定于主机底座上，工件夹持装置固定于喷射仓内底部，前混式供料系统及泵组固定于喷射仓上。3.根据权利要求2所述的一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，其特征在于：所述轮毂端面窗口及轮辐背腔去毛刺倒圆设备包括底座(2-1)、立柱横梁体(2-2)、主轴旋转装置(2-3)、工件装卡装置(2-4)、高频振动机构(2-5)、磨块输送系统(2-6)、管路(2-7)、水箱及固液分离装置(2-8)以及磨块-化学剂分离装置(2-9)，其中底座一侧上方通过立柱横梁体固定主轴旋转装置，主轴旋转装置下部固定工件装卡装置，底座上方设置一收集箱，收集箱内设置磨块-化学剂分离装置，收集箱上通过弹簧固定高频振动机构，高频振动机构的中部为加工腔，轮毂通过工件装卡装置固定后位于加工腔中，磨块-化学剂分离装置的两个出口分别连接磨块输送系统与水箱及固液分离装置，水箱及固液分离装置的出口连接管路，管路出口以及磨块输送系统的出口位于工件上方。4.根据权利要求3所述的一种铝合金轮毂全制程磨抛设备，其特征在于：所述轮毂端面及窗口精研设备包括设备底座(3-1)、设备立柱横梁体(3-2)、升降机构(3-3)、主轴箱(3-4)、璇轴箱(3-5)、装卡装置(3-6)、振动料箱(3-7)、回水管路(3-8)、水箱及固液分离装置(3-9)、上水管路(3-10)，其中设备底座一侧上方通过设备立柱横梁体固定升降机构，升降机构下部依次固定主轴箱、璇轴箱和装卡装置，设备底座上方固定振动料箱，轮毂通过装卡装置固定后位于振动料箱中，设备底座一侧设置水箱及固液分离装置，水箱及固液分离装置进口连接回水管路(3-8)出口，回水管路进口连接振动料箱底部出口，水箱及固液分离装置出口连接上水管路进口，上水管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云松，类衍明，吕彤，王立达，李占鑫，顾成昊，刘国涛，周巨龙，张娇，姜茜，黄圆，杨镇东，
申请(专利权)人：廊坊市北方天宇机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13