[实用新型]基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统

说明书

本实用新型公开了基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统。拼接模具由于材料之间的存在硬度差以及过缝处存在刀具和工件之间的瞬时冲击，致使振动幅值具有时变性，影响已加工表面质量，而传统夹具不具有减振功能。本实用新型在传统夹具上添加磁流变抑制系统，在拼接模具上放置加速度传感器，加速度传感器连接数据采集箱，数据采集箱连接电脑，得到实际加工过程中振动信号，智能分析收集到的振动信号得到决策信息，根据决策信息控制功率放大器的输出电压，改变线圈电压，控制磁流变材料的磁场强度使得磁流变液材料在固、液状态之间转化，改变减振夹具的固有属性（刚度和阻尼比），从而有效抑制铣削过程振动，提高已加工表面质量，减小刀具磨损。

技术领域

本使用新型涉及铣削拼接模具加工减振装置，尤其涉及基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统。

背景技术

随着我国汽车工业的快速发展，汽车企业的竞争也日益加剧。近年来，为了适应消费者对汽车安全舒适及造型的个性化等方面的需求，也使得汽车更新换代的速率加快。汽车改型换代的重要标志是外形上的改进，意味着汽车覆盖件在构造上有所更新。汽车覆盖件模具有结构尺寸大、形状复杂、尺寸精度和表面精度要求高的特点。模具材料大多为Cr12MoV和7CrSiMnMoV等工具钢，淬火后硬度达到HRC50-65，属于典型高强度和高硬度材料，从国内汽车覆盖件模具加工状况看，由于在机械加工中加工精度不能得到保障，导致模具整体合模不好，为满足冲压模具的加工精度，提高加工效率，覆盖件模具精加工多采用镶块式淬硬钢模件拼接后整体铣削加工而成，拼接模具的模件间存在较大硬度差，镶块间硬度差HRC5-HRC10，镶块与模体间硬度差高达HRC15，刀具刃口部位承受着频繁的交变切削载荷，使得刀片出现过度磨损或者非正常破损，严重时还会引发刀体整体断裂，进而降低了模具的型面精度，因此对于拼接模具的加工，还没有一种能够降低刀具磨损，提高型面精度的减振方法。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本使用新型提供了基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统，实现了铣削过程的减振功能，有效降低刀具磨损，提高了型面精度及刀具寿命。

为实现铣削拼接模具减振功能，本使用新型采用的技术方案是：基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统，其特征在于：包括线圈（1），磁铁（2）通过吊环（9）固定，吊环（9）中开有能通过线圈线（11）的线槽（12），线圈线通过线槽（10）与功率放大器（16）相连；HRC45模具钢（6），HRC51模具钢（7），HRC61模具钢（8），三块模具钢通过12个螺钉（17）固定在减振夹具上板（19）表面，减振夹具上板（19）通过M18螺钉（18）于减振夹具下板（20）固定在一起，整个减振夹具通过压板固定在机床工作台上；加速度传感器（4）通过专有胶粘贴在工件（7）上，加速度传感器（7）与数据采集箱（13）相连，数据采集箱（13）与电脑相连（14），电脑（14）与D/A数模转化卡（15）相连，D/A数模转化卡（15）与功率放大器（16）相连。

本使用新型的有益效果是：

本使用新型提出一种集信号收集、分析、决策、执行、反馈为一体的基于磁流变液的铣削拼接模具的智能减振夹具系统。根据加工过程中振动信号幅值的变化情况，通过信号分析系统得到加工过程实时加工状态值，依据加工状态值作出智能决策，从而调节功率放大器的输出电压，改变线圈电压，进而控制磁流变材料的磁场强度，使得磁流变液材料在固、液状态之间转化，改变了减振夹具的固有属性（刚度和阻尼比），从而有效抑制铣削过程振动，提高已加工表面质量，减小刀具磨损。

附图说明

图1基于磁流变液的自抑振智能减振夹具系统示意图

图2 减振夹具示意图

图3 减振夹具局部放大图

图4减振夹具上板图

图5减振夹具下板图

图6减振夹具及工件俯视图