普通車床加工分型膠模方法解析

（1.中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司黎航部件公司，遼寧 沈陽 110043；2.中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司工裝制造廠，遼寧 沈陽 110043）

1 前言

45°分型膠模是加工O形密封橡膠圈的一種，它合理地采用45°分型充分地避開壓制時(shí)由分模面擠出的飛邊，提高膠圈的密封性能，取得良好的使用效果。由于O形密封圈的密封性能好。對所使用的模具加工無論是尺寸精度還是表面質(zhì)量、上下模研合精度要求都是非常嚴(yán)格。以前加工45°分型膠模都是在車床上用分形樣板的方法，通過與工件的研合間接來保證圖紙所規(guī)定的各個(gè)尺寸。這樣加工在測量時(shí)只能用肉眼在燈光下觀察樣板與工件間的間隙來確定是否合格。縫隙越小越好，從而在測量過程中會(huì)有一定的不重合誤差在里面。并且對樣板的尺寸精度和表面質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。

2 零件分析

2.1 結(jié)構(gòu)及精度分析

該膠模主要尺寸，它的分型面尺寸為45°±1′，R形結(jié)合面尺寸直徑為φ8.2+0.05，R中心線重合直徑 φD為φ170+0.05，R形結(jié)合面中心到上模下模的距離為15±0.02。加工研合后兩平面平行度不差0.02，其余自由度按IT12級(jí)標(biāo)準(zhǔn)保證。表面粗糙度的要求、模具的所有研合面部分的表面質(zhì)量為0.8。模形直徑 φ8.2+0.05的表面質(zhì)量為0。1。其余的未標(biāo)注的表面質(zhì)量為Ra1.6。

2.2 材料及熱處理分析

由于該模具是壓制橡膠的模具，所以對所使用的材料的硬度要求不高。一般采用鍛造45#中碳鋼作為加工材料。該材料進(jìn)行加工前須經(jīng)過正火使奧氏體晶粒細(xì)化增加碳化物溶量，提高切削加工性能。粗車后應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理獲得李氏體達(dá)到具有良好的綜合力學(xué)性能。

由于模具采用45#中碳鋼硬度不高，切削性能較好，在加工中使用鎢鈦鈷類的硬質(zhì)合金車刀（YT15）牌號(hào)，90°偏刀，內(nèi)孔鏜刀及R1的端面圓弧R刀。90°偏刀角度前角γ=10°～15°，后角α0=6°～10°，主偏角Kγ=95°～100°，副偏角Kγ′=5°～15°，正刃傾角λ=0°～5°，刀尖磨有大約0.8刀尖圓弧的修光刀，內(nèi)孔鏜刀，前角γ=30°，后角α0=6°～10°，主偏角K～93°，副偏角Kγ′=5°～10°，正刃傾角刀尖也具有0.8的修光刃，R1的圓弧車刀前角γ≈15°，后角α0=6°～8°。α1=α2=1°～2°，Kγ=1°～1.5°，后刀面磨有大圓弧避免刮傷工件表面。對于加工φ8.2+0.05環(huán)槽的刀具的選用，由于環(huán)槽的尺寸要求較嚴(yán)格，可利用線切割來切出刀具的R形，然后磨出前角（γ）≈12°～15°，后角 α0=6°～8°兩副后角α1=α2=1°～3°，對前刀面修磨帶有一個(gè)大于R4的倒屑橫，使切屑有規(guī)律排向刀架方向，將其后刀面后半部磨出一個(gè)大圓弧，也避免作內(nèi)模R型刮傷模面，最后用細(xì)油石對車刀的各個(gè)角度修磨，使車刀刃口達(dá)到鋒利最佳狀態(tài)。

2.4 精車45°分型膠模的加工方法

2.4.1 上模的加工方法

首先將上模用三爪卡盤裝夾在機(jī)床上，用百分表找正φ250尺寸右端面及φ100保持平行度0.02。找正完用90°偏刀精車φ250外圓及φ100內(nèi)孔用R1的端面圓弧車刀將R1尺寸車出。使其達(dá)到尺寸及精度要求。接下來用45°角度樣板緊靠上模右端面。轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板用裝夾在小刀架上的百分表拉直接正角度樣板，使刀架與車床主軸形成標(biāo)準(zhǔn)45°，達(dá)45°±1°尺寸，用開反車勻速車削度面精車45°錐體（如圖）。

精車上模R環(huán)形槽。將成形車刀裝夾在刀架上使刀具與執(zhí)車床主軸夾角45°。移動(dòng)中拖板和大拖板用成形車刀與Φ250右端面對刀，使數(shù)顯大拖板尺寸設(shè)為0.000，由于成形車刀直徑為Φ8.2，零件圖紙及槽對端面為15，所以成形車刀中心到槽及中心大拖板為15-4.1=11.9。

移動(dòng)大拖板和中拖板，將大拖板數(shù)顯尺寸值為11.9位置上，移動(dòng)中拖開反車在45°維度面上對刀。使中拖板數(shù)顯數(shù)值設(shè)立為0.000。對完刀以后通過公式：M=ΦD+R，計(jì)算出中拖板移動(dòng)距離為175.798mm，就可以加工到170+0.005中的模型尺寸R值。移動(dòng)大拖板將中拖板移動(dòng)到數(shù)顯尺寸為190，然后移動(dòng)大拖板數(shù)顯尺寸11.9，開正車，當(dāng)?shù)毒吲c工件接觸時(shí)緩慢進(jìn)刀。車削至M值尺寸為175.798，這樣上模就加工過錯(cuò)了，用細(xì)砂布或細(xì)圓弧油石將R形面修研拋光0.4將工件卸下，將車床主軸與刀架45°和成形刀保留。

2 下模加工方法

將下模裝夾在三爪卡盤上找正端面和內(nèi)孔，保證使端面平行度為0.02。裝夾內(nèi)孔鏜刀車削內(nèi)孔達(dá)到尺寸及表面粗糙度要求，利用原來加工上模的45°，開正車勻速削度面，達(dá)到光度，車削下模R形面尺寸。對于下模R槽尺寸加工同上模同樣處理。首先用成形車刀在下模端面上對刀數(shù)顯大拖板數(shù)值為0.000。使成形刀具對刀點(diǎn)到下模R槽中心尺寸為11.9與上模尺寸重合。把大拖板確定在11.9數(shù)值上，用中拖板在45°錐度面上對刀找到R中心的正確位置利計(jì)算出中拖板移動(dòng)距離為M=164.202。對完刀后將中拖板數(shù)值定為0.000。然后開反車車削到164.202數(shù)值上。這樣下模就加工完了。同樣也用砂布和油石拋光R形面達(dá)到0.4。

加工R槽時(shí)中拖板進(jìn)刀時(shí)憑感覺緩慢進(jìn)刀，要保持刀具刃口鋒利，排屑流暢，加工時(shí)可以用機(jī)油做冷卻，也要以提高光度。在加工要到尺寸時(shí)可使刀刃停留在R槽一段時(shí)間。這樣可使刀刃對R槽進(jìn)行修光作用，取得更好的表面粗糙度。在加工完R槽用砂布和油石修研R形面時(shí)不要碰到R槽的尖邊。以免合模時(shí)O形圈有飛邊。

結(jié)語

通過用普通數(shù)顯車床加工45°分形膠模，使操作者對加工膠模有了更進(jìn)一步的了解，在加工中懂得了利用數(shù)顯的精確數(shù)值和對膠模的尺寸計(jì)算分析的加工方法。

[1]機(jī)械制圖[M].高等教育出版社.

[2]金屬材料與熱處理[M].高等教育出版社.

[3]公差配合與技術(shù)測量[M].人民教育出版社.