破裂膜片数控铣床冲压装置及冲压方法，涉及一种破裂膜片刻痕的制造装置及方法。本发明专利技术针对加工破裂膜片刻痕时，在无满足要求的压力机、无ＭＥＭＳ光刻工艺条件情况下，提供的一种破裂膜片数控铣床冲压装置，利用数控铣床上装夹的刀套向上模施压，上模下表面是根据需破裂膜片的刻痕结构确定的凸起刃痕面。同时提供一种破裂膜片数控铣床冲压方法，依次包括加工、安装上模步骤，固定待破裂的膜片步骤，通过数控铣床对上模施压的步骤。采用本发明专利技术进行膜片的刻痕加工，只需一般的数控铣床即可实现，且操作简单，加工质量稳定，利于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种膜片的制造装置及方法，具体涉及一种破裂膜片刻痕的制造装置及方法
技术介绍
破裂膜片在火箭结构或武器装备的动力系统中，主要起隔离作用，其是利用材料在外力 作用下使预制一定形状的刻痕作为先破坏原理工作的，当膜片上作用的压力增大到某一数值 时，膜片即沿着预制的刻痕破裂。根据已公开的资料文献中介绍，破裂膜片的刻痕加工可采用压力机冲压、MEMS光刻工艺 进行制造。《发动机制造技术》(宇航出版社)中介绍"膜片刻痕采用机械压制，要选用 有显示压力值的压力机，并按压制试件时的加压速度和压力大小来压制同批膜片的刻痕，若 用一般杠杆式手动压力机时，力求操作规范化，以保持刻痕质量稳定一致"。但是因现代装 备设计中要求膜片小型化，因此对压力机也有了严格的限制，不仅要求压力机显示压力值， 还要求压力吨位小且精度高等。在实际加工中，又由于压制时的加压速度的不易控制，造成 膜片刻痕深度的均匀性不好，可靠性差。另外在《火箭推进》第31巻第1期《光刻膜片在膜 片阀中的应用》文章中介绍了此类膜片的MEMS光刻工艺流程，包括膜片化学清洗、烘干、涂 胶、曝光、显影、坚膜、化学铣切、去胶、电刻。但是MEMS光刻工艺需具备光刻机、烘箱、 化铣工作台、光刻模具等条件才能实现。目前，破裂膜片除应用上述两种方法加工外，也可用传统的机械加工方法进行制造，如 线切割加工、铣床铣削等，但此种方法的刻痕质量远不如压力机冲压、MEMS光刻制造的。
技术实现思路
本专利技术针对加工破裂膜片刻痕时，在无满足要求的压力机、无MEMS光刻工艺条件情况下 ，提供的一种的数控铣床冲压制造的装置及方法。采用本专利技术进行膜片的刻痕加工，只需 一般的数控铣床即可实现，且操作简单，加工质量稳定。所述目的是通过如下方案实现的一种破裂膜片数控铣床冲压装置，在数控铣床的主轴上直接装夹刀套，刀套正下方的工 作台上固定有垫板，垫板上放置待加工的膜片；膜片上方设有上模，上模下表面是根据需破 裂膜片的刻痕结构确定的凸起刃痕面。优选结构为，所述上模呈T形，上模台阶处的下表面与定位套的上表面之间设置有弹性 垫片。优选结构为，所述垫板上固定有导向套，导向套内设置有定位套，定位套的内表面与上 模外表面相适配。前面所述上模、弹性垫片、定位套都以中心线为轴呈左右对称形状。 本专利技术同时提供一种使用上述装置的破裂膜片数控铣床冲压方法在正式加工以前需确定上模刃痕面的刃尖相对上模上平面的平行度P要小于O. Olmm;上 模刃痕面的刃尖至刃底的最小高度值h不得小于待刻痕膜片的厚度值，同时要求上模刃痕面 的硬度高于HRC50。另外，在正式加工以前需确定刀套合适的压下量，确定过程可为如下A、 B两种之一A. 通过数控机床的数据显示刀套的下降值，每压一次检测一下模片的刻痕质量，最终 确定合适的压下量及压力保持时间。B. 在数控铣床工作台上连接百分表，通过百分表确定刀套的下降值，每压一次检测一 下模片的刻痕质量，最终确定合适的压下量及压力保持时间。在上述内容都确定之后，再对待破裂膜片进行数控铣床冲压，方法为 首先，根据待破裂膜片的刻痕结构，加工带有相应凸起刃痕面的上模； 在数控铣床的工作台上固定垫板，在垫板上放置待破裂的膜片，在膜片上方放置上模，上模的凸起刃痕面朝向膜片上表面；在数控铣床的主轴上装夹刀套，移动刀套下移使其接触上模并继续施压，再控制刀套上移，即可。本专利技术制造方法包括以下几个方面1. 采用数控铣床冲压在数控铣床上直接装夹刀套(该刀套需去除装卡装置)，再用刀套对工装上模施加载荷，工装上模在定位套的导向作用下压入到膜片上表面进行刻痕。2. 膜片刻痕数控铣床冲压装置设计破裂膜片数控铣床冲压装置主要由数控铣床以及上模、弹性垫片、定位套、导向套、垫 板等与组成。上模是膜片刻痕工装中的关键零件，其刃痕面形状需根据破裂膜片的刻痕结构 来确定，为保证膜片刻痕的精度和尺寸，要求上模刃痕面有足够高的硬度(高于HRC50)和 较高的平面度(小于O. Olmm)。3. 用百分表记录机床主轴下降值。为消除机床主轴、冲压装置等弹性变形影响，采用 百分表记录机床主轴下降值，并用此参数控制刻痕深度，保证质量稳定。通过实际验证和使用，得出本专利技术具有以下特点1. 采用数控铣床代替压力机进行冲切，既满足了零件对机床的精度要求，又充分的利了 机床的刚性和较好的平面度，对冲压装置上模施加载荷。2. 冲压装置结构简单、实用。上模在定位套的导向作用下压入到膜片上表面。同时弹 性垫片被压縮并传递压力给定位套。定位套压紧膜片边缘部分，使膜片边缘不易出现翘起变 形。3. 采用百分表进行检测和测量。由于加工时机床主轴、刀套、上模和膜片均发生弹性变形，数控显示压入深度并不能直接反映上模压入膜片的实际深度，为此用百分表对机床平面 进行打表，记录实际机床下降值。4. 精确对刀并装夹找正。对刀时，去除弹性垫片，使上模刀刃能够直接接触到膜片上表 面，移动机床Z轴，利用塞尺测量刀套底平面和上模上表面的间隙。对刀后再将弹性垫片放 入模具中，以防止弹性垫片过厚或厚度不均而影响对刀精度。破裂膜片数控铣床冲压方法，保证了在不添加新设备(光刻机等)的条件下，利用普通 数控铣床加工出满足需求的产品，且产品质量稳定，利于推广应用。 附图说明图l是本专利技术结构示意图2是上模、弹性垫片、定位套、导向套、垫板的装配图； 图3是图2的I处放大示意图4是上模的结构主视图； 图5是图4的俯视图6是图4的B处结构放大剖视图； 图7是图5的A-A剖视图8是一种典型双铰式的圆形刻痕破裂膜片俯视图9是图8的C-C剖视图10是图9的D处放大示意图11是图8所示破裂膜片的破裂试验数据表。其中，铣床l，刀套2，工作台3，垫板4，膜片5，上模6，导向套7，定位套8，弹性垫片 9，百分表IO。具体实施例方式下面结合附图详细阐述本专利技术优选的实施方式。6l.破裂膜片设计根据设计的原始依据，如破裂压力、工作介质、膜片通径等设计破裂膜片的结构和尺寸 。某型号的加注隔离阀中设计的破裂膜片是一典型双铰式的圆形刻痕膜片，见图8、图9、图 10，其主要技术指标见表l。通过计算，膜片刻痕的剩余厚度应为0.06 mm 0.09 mm之间， 但因材料、加工、装配等原因，实际膜片刻痕的剩余厚度要通过抽样试验来确定。表l 破裂膜片主要技术指标<table>table see original document page 7</column></row><table>2.破裂膜片数控铣床冲压装置:根据破裂膜片的刻痕结构、工艺等要求，设计一种破裂膜片数控铣床冲压装置，见图l 、图2。它包括上模、弹性垫片、定位套、导向套、垫板和螺钉等，其中，上模、弹性垫片 、定位套、导向套都是以中心线为轴的回转体，上模下表面是根据需破裂膜片的刻痕结构确 定的凸起刃痕面。垫板与导向套用螺钉进行连接固定，定位套以导向套的内孔为基准、上模 以导向套的内孔为基准进行装配。上模呈T形，上模台阶处的下表面与定位套的上表面之间设置有弹性垫片，以便于控制和调整装配精度。操作时在数控铣床的主轴上直接装夹刀套，将上述装置倒置，除去垫板和导向套的组合 件，将待加工的膜片放置在定位套的限位槽内，再将垫板和导向套的组合件反扣本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种破裂膜片数控铣床冲压装置，其特征在于在数控铣床上直接装夹刀套，刀套正下方的工作台上固定有垫板，垫板上放置膜片；膜片上方设有上模，上模下表面是根据需破裂膜片的刻痕结构确定的凸起刃痕面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪莲，唐从刚，熊开明，皮利军，李铁钢，卢天山，张振宇，
申请(专利权)人：国营红阳机械厂，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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