1概述(shù)
針座(zuò)零件是導(dǎo)彈引汛的主要零件,它為鋅合(hé)金壓鑄件(jiàn)結構。精度很高,是一般壓鑄件手冊中查找不到的超精度級零件。所以它對模具要求就更加嚴格,主要表現在尺寸精度要求(qiú)嚴,形位公差要求高,模具結構複雜(需要(yào)三(sān)麵(miàn)抽芯)。以前一直由加拿(ná)大一家模具公司生產,因為價格高,訂購程序繁瑣(suǒ),而且維修不方便。經過我們認真分析研究,把這項模具難關分三步進行攻克。分步解決存在的問題,經過半(bàn)年多的研發試製,第一(yī)套模具終於按期交付使用單位。因為這個產品是軍品零件,也是用(yòng)戶的主導產品。所以模(mó)具經過連續2個月的生產使(shǐ)用後,證明模(mó)具壓製的產品尺寸穩定,且產品(pǐn)外觀(guān)光澤(zé)也(yě)非常好。隨後我們在第一套模具的基礎上又投了第二(èr)套模具。並很快交付(fù)使用,模具的(de)精(jīng)度質量及壽命都達到了用戶的生產使用(yòng)要求,替代了進口模具。
2研製過程
通過分析研究模具圖(tú)紙和產品圖紙,我(wǒ)們(men)認為加工中(zhōng)有兩個難點很難(nán)保證,是該(gāi)模具難以國產化的關鍵。帶著這兩個難題我們(men)先後谘詢(xún)了國內一些權威的模具廠家,雖然有一定的啟發(fā),但仍沒有良好的工藝解(jiě)決方案與方法。最後我們抱著實踐模索不斷(duàn)修正的態度,製定了自己盡可能完善的加工工藝方案(àn), 09年3月20號我們組織技術(shù)骨幹開了動員會,重點討論了這套模具的加工辦法,針對(duì)該模具(jù)的難度難點,我們(men)和社(shè)會上的加工設備及手段都不能保證達到圖紙要(yào)求。但是我們有決(jué)心和信心,調整思路(lù),把摸索和研製及實際製造(zào)結合進行,邊幹邊修正。為此,開始了艱難的試製過程。
這副模具的難點(diǎn)主要在三個(gè)方麵。
3成型件的工藝設計
3.1型腔的加工
這套模具型(xíng)腔主要由定(dìng)模鑲塊和動模鑲塊組成(chéng),如下圖1即定模鑲塊和動模鑲塊的設計圖。從圖紙可以看出,模具的型腔(qiāng)加工工藝關鍵的是型腔的電火花成型加工。型腔的尺寸和形(xíng)位公差主要是由電極的尺寸和形位公差保證。電極設計合理,加(jiā)工工藝得當,隻要電火花成型加工時(shí)正確找正, 電參數(shù)選擇恰當,其型腔(qiāng)的加工就能夠保證了。最後問題就轉化為:一個(gè)是型腔(qiāng)的電極設計及加工工藝的(de)設(shè)計,另一個是(shì)型腔(qiāng)的電火花(huā)成型加工。
3.1.1模具(jù)型腔電極設計和加工工藝的設計圖2是擊針座產品(pǐn)的外觀圖紙,從產品外形圖(tú)紙可以看(kàn)出,這是一個要求非常高的壓鑄件。它(tā)的尺寸精度和形(xíng)位公(gōng)差都是非常嚴格的。所以使這付模(mó)具型腔的精度要(yào)求更嚴。主要表現在:1)型(xíng)腔電極的尺寸公差和同軸度(dù)要求。尺寸(cùn)公差現在(zài)的(de)數控(kòng)機床能夠保證。可是這個電極的特點(diǎn)是兩頭(tóu)小中間大,加工時必須掉頭兩次裝夾。
找正進行加工。分(fèn)兩次加工的(de)軸類零(líng)件要(yào)想同軸度保證在0.015之(zhī)內,難度是非常大的, 目前(qián)車床夾具是無法保證的。2)電火花成型加工找(zhǎo)正不易保證。
下麵是這兩個問題解(jiě)決辦法。
電極的圖紙我們設計成圖3的結構形式。為了保證找正精度,圖中把直徑5.22的長度(dù)增加~lJ2Omm。因為直徑5.22的圓柱電穿後與鑲件的孔相同,所(suǒ)以(yǐ)直接做成圖(tú)2所示尺(chǐ)寸結構,一方麵加工裝夾有利於找正,較長(zhǎng)的趙正麵(miàn)使得找(zhǎo)正誤差更小,另一方麵可以直接加工出鑲件的孔,保證同軸度要求(qiú)。
這套模具的型腔電極的車(chē)加工是這個電極加工是難點與重點(diǎn)。靠通用的(de)設備及所配夾具,是無法實(shí)現的。如小的(de)軸類零件一般都在CM6125型(xíng)精密車床上進(jìn)行加工,但是要達到圖(tú)2電極的精度要求,是不能保證的。一般同軸(zhóu)度在0.04之外,要保證電極圖紙(zhǐ)要(yào)求在0.015幾乎沒有可能。我(wǒ)們利用鏜床用的彈簧夾頭(tóu)裝夾電極在數控車(chē)床上進行加工解決這個問題的。
3.1.2模具型腔微小平麵的加工
圖3電極圖可以看出,直(zhí)徑9.14±0.015的圓柱體
上加工出7.6±0.02的扁,垂直度要求0.04.對於尺寸小,紫銅材料(liào)軟難以裝夾找(zhǎo)正的加工難度,舍去了傳統(tǒng)的切削加工,采用切削力很小的電火花線切割加工工藝,在(zài)具體線切(qiē)加工時(shí),把電極首先找正裝(zhuāng)入自製的電極夾具(見圖4)中,然後采用自製夾具體裝夾(jiá)在線切割(gē)機床上進行微小平麵加工。保證了(le)電極的精度要求避免了在(zài)線切割機床上裝夾微小電極的裝夾基準與找正誤差,線切(qiē)加工完(wán)成(chéng)後,夾具與電極成一體直接進行電火花的電極裝夾與找正,保證了電極的找正和裝夾精度。然後進行電火花加工,從而(ér)保證模(mó)具型腔的精度要求。
采用此線切及電火花夾具體(tǐ)避免了多次裝夾的找正誤差和基(jī)準轉換誤差,在(zài)線切割(gē)和電火花成型加工中采用同一基準,實現了(le)設計基準、加工找正基準(zhǔn)及檢驗基準的統一原(yuán)則(zé)。
3.2 型芯杆的加工
利用放大誤差找正的原理設計夾具。型芯(xīn)杆的加工是(shì)該模具的另(lìng)一難題。其結構如圖5,從圖中可以看出,型芯杆是直徑大小(xiǎo)不等的階梯細長軸(zhóu),並且在直徑3.67的(de)圓柱體上均布著4個對稱度要求很嚴的(de)寬1.78的凸型長方(fāng)體,階梯軸的同軸度要求都在0.0152之內。且型芯杆是易損零(líng)件(jiàn)容易失效(xiào),使用中(zhōng)要經常換。進口模具每付隻多備兩(liǎng)付(4個)型芯杆, 因而使之(zhī)型芯杆(gǎn)與模具型腔的使用壽命極(jí)不相匹配。我們利用放大誤差的原理在型芯杆精加(jiā)工時做了一個類似圖4的找正夾具進行找正精磨加工。采用精密外圓磨床一次裝夾解決同軸度(dù)的問題。4個凸(tū)型長方體的相對於圓柱3.67的對稱度的保證。我們設計了(le)一個套(tào)筒電極,外徑設計的大一些,即外徑設計成直徑25,保證電極(jí)的強度並(bìng)利於電極的裝夾和找正,我們把電極內徑底部(bù)設計按圖紙要求直徑3.91(型芯杆的左端頭部(bù)直(zhí)徑3.67加0.24的放電量後,尺寸為(wéi)3.91),這(zhè)就保證了直徑3.67與其他圓柱及凸型長方體等幾何形狀的位置精度,加工工藝是:麽出直徑25圖4的圓柱體,然後采用精密的鏜(táng)床加工內孔,找正外圓,跳動不超過0.01,然(rán)後鑽出3.91的內孔。這樣保證了內外圓的同軸度要求(qiú)。最(zuì)後要解決的是4個凸型長(zhǎng)方體相對於直徑3.91的圓柱體的對稱度問題,隻要找正外圓和內孔,保證分中在0.01之內,采(cǎi)用線切一次切出4個凹槽(芯杆上的(de)凸體,芯杆電極是凹槽),這個問題也不難(nán)解決。電極問題解(jiě)決,用放大誤差原理設計的電極裝夾找(zhǎo)正進行電火花加工型芯杆,這樣成功生產出了合格的型芯杆。
3.3模具的裝(zhuāng)配
一副模具的精度高低與模具(jù)鉗工的裝配有很大關係,尤其這(zhè)種三麵抽芯模具要求三個方向型芯(xīn)的位置(zhì)一定要保(bǎo)證,我們(men)要求鉗工(gōng)在裝配時不斷用打表的辦法檢測所裝各(gè)型芯的位置是否正確,保證各種相對誤(wù)差控製在0,012以內(nèi)。另外該模(mó)具的型腔要求粗糙度在0.2以上,且各台階園之間同(tóng)軸度為0.025、對稱度為0。02,所以不但電(diàn)火花成型加工要求準確無誤,特別是鉗工打光時,更要很好把握研磨、拋光等手(shǒu)工(gōng)作業工步。
4結論
通(tōng)過我們試研製(zhì)造這套模具終於滿足了壓鑄零件和壓鑄(zhù)機的各種要求,替代(dài)了進口模具(jù)。從而改變了長期靠進口模具生產的狀態。國產(chǎn)模具不僅價格低,而且生產周期短,訂購程序簡單。該模具的國產化為我們雙(shuāng)方企業創造了良(liáng)好的經濟效益和(hé)企業形象。
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