模架由上、下模板、導柱、導套組成。其中,上、下模板為平麵和孔係加工,保證平麵度和平行度誤差,以及安裝導柱、導套的孔(kǒng)與模板(bǎn)平麵的垂直度誤差,使模架在工作時,上模(mó)座(zuò)沿導柱上、下運動(dòng)平穩,無阻滯現象(xiàng),保證模具(jù)能(néng)正常工作。為了(le)保證模架的(de)工作性能,組成模架的零(líng)件必(bì)須(xū)經過磨削加工。如果在磨削過程中采用不正確的磨削工藝,則會造(zào)成工件表麵燒傷、磨削裂紋、磨削痕及(jí)產生磨削應力,致使後(hòu)續工序及模具在(zài)服役期間的機械疲勞、冷熱(rè)疲勞產生裂(liè)紋,嚴重影(yǐng)響模具的使用壽命(mìng)。以下針對磨削模架出現的問題提出一些解決方法(fǎ)。
1 磨削加工的解決方法
磨削加工是指用砂(shā)輪或磨料在(zài)機床(chuáng)上,對工件表麵進行切削,使(shǐ)之形狀尺寸(cùn)達到相應技術要求的過程。磨削(xuē)的機械零件(jiàn)有很高的尺寸精度和很細(xì)的表麵粗糙度(dù)。隨著機械製造的精度(dù)提高,一個國家的磨削加工(gōng)工藝水平往往反映(yìng)了國家機械製造水平。磨削加工與其他切削加工相比,有以下特點:
(1)能加工(gōng)硬度很高(gāo)的材料,如淬硬鋼、硬質合金、玻璃、陶瓷等;
(2)能獲得很高的加工精度和很小的表麵粗糙度。
組成砂輪的砂粒幾何形狀不規則,多數(shù)砂粒呈負前角,且磨削速度高,工件材料(liào)硬,因此在磨削(xuē)過程中產生大量的切削(xuē)熱,使磨削溫度(dù)升高。故磨削需要進行充分的冷卻潤滑,以提高加工表麵的質量和生產效率。
磨削加工一般(bān)是粗(cū)加工或半精加工後的最後一道工序,故磨(mó)削加工往往在很(hěn)大程度(dù)上影響著機械產品的質量。為了達到模具的(de)尺寸精(jīng)度和表(biǎo)麵粗糙度等要求,有許多模具零件(jiàn)必須(xū)經過外圓(yuán)磨削加工。
外圓磨床主要(yào)用於各種零件(jiàn)的外圓加(jiā)工,如圓形凸模、導柱、導套(tào)和頂(dǐng)杆等零(líng)件的外圓磨削。其(qí)加(jiā)工方式是以高速旋轉的砂輪和低(dī)速旋轉的工件進行磨削,工件相對(duì)於(yú)砂輪作縱向往複運動。外圓磨削的尺寸精度可達IT5—IT6,表麵(miàn)粗糙度值Ra 為0.2 ~0.8 μm,若采用高光潔磨削工藝,表麵粗糙度。值可達(dá)0.025 μm。磨削加工—般既可以用(yòng)於零件(jiàn)的粗加工又可以用於零件的精加工,是外圓表麵精加工的主要加工方(fāng)法,特別適用於淬硬性材料的粗、精加(jiā)工。
外圓磨削用砂輪的外圓周麵來磨削工件(jiàn)的外回轉表麵,如圖1 所(suǒ)示。其不(bú)僅(jǐn)能加工圓柱麵(miàn),還能加工圓錐麵、端麵(台階部分)、球麵和特殊形狀的外表麵等。這(zhè)種磨削方式按照不同的進給方向又可分為縱(zòng)磨法和橫磨法兩種形式。同時隨工作台(tái)沿工(gōng)件軸向作縱向進(jìn)給運動(dòng)。每單次行程(chéng)或每往複行(háng)程終了時,砂輪作周期性的橫向進給,從而逐漸磨去工件(jiàn)徑向的全部磨削餘量。采用縱磨法時,每次的橫向進給量小(xiǎo),磨削力小,散熱條件好,並且能以光磨的(de)次數來提高工件的磨削精度和表麵質量,因而加工品質(zhì)高,是目(mù)前生產中使用最廣泛的一種磨削方(fāng)法。
當采(cǎi)用橫磨法(fǎ)磨(mó)削(xuē)外圓時,砂輪寬度比工件(jiàn)的磨削寬度大,工件(jiàn)不需要作縱向進給(gěi)運動,砂輪以緩慢的速度連續或斷續地沿工件徑向作橫向進給運動,直至達到工件尺寸要(yào)求為止。橫磨法因砂輪寬度大,一次行程就可完成磨削加工(gōng)過程,所以加工效(xiào)率高,同時它也適用(yòng)於成形磨削。然而,在磨削過程中砂輪與工(gōng)件接觸麵積大。磨削力大,必(bì)須使用功率大、剛性好的磨床。此(cǐ)外,磨削熱集中、磨削溫度高(gāo),勢必影響工件的表麵質量,必須給(gěi)予充分的(de)切削液來降低磨削溫度。
1.1 模架的技術(shù)要求
模架是用來安裝或支承成形零件和其他結構(gòu)零件的基礎,同時還要保證動、定模上有關零件的準確對合(如凸模和(hé)凹模),並避免(miǎn)模具零件間的幹涉。因此,模架組合後其安裝基準麵(miàn)應保持平行,其平行度公差等級如表1 所示。導柱、導套和複位杆等零件裝配後要運動靈活、無阻滯現象。模具主(zhǔ)要分型麵(miàn)閉合時(shí)的貼合間隙值應符(fú)合下列要求:I 級(jí)精度模(mó)架為0.02 mm,Ⅱ級精度模架為0.03 mm,Ⅲ級精度模架為0.0 4 mm。
1.2 模架零件的加工
若從零件結構和製造工藝考慮,圖2 所示模架的基本組成零件有三種類型:導柱、導套及(jí)各種模板(平板狀零件)。導柱、導套的加工主要是內、外圓柱麵加工,適用(yòng)於不同精(jīng)度要求的內、外(wài)圓柱麵的各種工藝方法、工藝方(fāng)案及(jí)基準選擇等(děng)在衝模(mó)模架的加工中(zhōng)已經講到,這裏不再重(chóng)述。支承零件(jiàn)(各(gè)種模板、支(zhī)承板)都是平板(bǎn)狀零件,在製造過(guò)程中主要進行平麵(miàn)加工,在平麵加工中要特別注意(yì)防(fáng)止變形,保證裝配時有關結合(hé)平麵的平(píng)麵度和平行度要求(qiú)。
在粗加(jiā)工後,若模(mó)板有彎曲變形,則在磨削加工時電磁(cí)吸盤會把這種變形矯正過來,而在磨削(xuē)後,加工表麵的形狀誤差並(bìng)不會得到(dào)矯正。為此,應在電磁吸盤未接通電(diàn)流時,將適當厚度的墊片墊(diàn)人模板與電磁吸盤(pán)間的間隙中,再進(jìn)行磨削。上、下兩麵用同樣的方(fāng)法交替進行,可獲得0.02 mm(300 mm2 尺(chǐ)寸內)以下的平麵度公(gōng)差值(zhí)。若需要精度更高的平麵,應采用刮研的方法加工(gōng)。
為了保證動、定(dìng)模板上導柱、導套安裝孔的位置精度,根據實際加工條件,可采用坐標鏜床、雙軸坐標鏜(táng)床或數控坐標鏜床進行(háng)加工。若無上述設備且精度要求較(jiào)低(dī),也可在臥式鏜床或銑床上,將動、定模板重疊在一起,一(yī)次裝夾,同時鏜出相應(yīng)的導柱和導套的安裝孔。在對模板進行鏜孔加工時,應在模板平麵精加工(gōng)後以模板的大平麵及兩相鄰側麵作定位基準,將模板放(fàng)置在機床(chuáng)工作台的等高墊鐵上且(qiě)各(gè)等高墊鐵的高度(dù)應嚴格保持一致,對於精密模板,等高(gāo)墊鐵的(de)高度差應小於3 μm。工作台和等高墊鐵應用幹淨的布擦拭,徹底清除切屑(xiè)和粉末。模板的定位麵應用細油(yóu)石打磨,以去掉模板在搬運過程中產生的劃痕。在模板大致(zhì)達到(dào)平行後,將其輕輕夾住,然後以長度方向的前(qián)側麵為基準,用百分表找正後將其壓緊,最後將工作(zuò)台再移動一次,進行檢驗並(bìng)加以確認。模板(bǎn)用螺栓加(jiā)墊圈緊固,壓板的著力點不應偏離等高墊鐵(tiě)中心(xīn),以(yǐ)免模板(bǎn)產生變形,如圖(tú)2 所示。
2 導(dǎo)套內孔直線度的保證
導套內孔為通孔(如圖3 所示),用縱磨法磨削通(tōng)孔(kǒng)時(shí),為了保證導套孔的直線度,就要調整(zhěng)好砂輪超越孔口的長度(砂輪(lún)要露出工件表麵(miàn)的長度)。砂輪超越長度如(rú)果太小,則孔的兩(liǎng)端孔口磨削時間太短,磨去的金屬(shǔ)層比孔的(de)中間(jiān)部分要少,孔的(de)母線易產生(shēng)中凹現象;如果中凹太長,砂(shā)輪寬度大部分超越孔口,由於此(cǐ)時磨削力明顯減小,接長軸的(de)彈性變形得到恢複,在(zài)兩端(duān)孔(kǒng)口磨去的金屬層就增加,特別是直徑較小的孔尤為顯著,工件母線產生“喇叭口”。因此,砂輪超越孔口的長度一般取砂輪寬度的三分之一到二分之一(yī)。
3. 提高導套內孔磨(mó)削效率的方法
導套磨量過大,且經過熱處理後產生較大的變形,導致磨削時(shí)間(jiān)過(guò)長,影響加工(gōng)效率。可采取以下措施提高磨削效率:
(1)改變以往用百(bǎi)分表校正外圓的做法,用卡盤預夾導套後,用百分表校正導套內孔,這樣可使磨削量減(jiǎn)少一些。
(2)為了減少(shǎo)磨削時間,導套內孔完全磨光(guāng)、調好錐度誤差在合(hé)格範圍內(nèi)即可,後麵再用導柱來配磨內(nèi)孔。因為(wéi)導套孔徑較小,用眼睛觀察無(wú)法知道是否磨光,可以把機床停下後退出砂輪,用手摸,通過感覺來確定其是否磨光。
(3)調整工作台錐度誤差時,不用把(bǎ)整個孔壁全部磨光(guāng),隻要直徑方向有(yǒu)2/3 磨光(保證測量時內徑(jìng)量(liàng)表(biǎo)的測量頭接觸到的是已經磨光的表麵) 且占長度(dù)方向1/3 左右(yòu)即可(kě)測(cè)量。
(4)調整工作台時可以按導套全長的(de)調整倍數(shù)約為5 倍來調整,即導套全長上的誤差為0.01 mm時,工作台(tái)調整量為0.05 mm。
4 磨削導套(tào)外圓應注意的問題(tí)
磨導套外圓麵時,事先測量好模(mó)板上所配孔的大小和導套外徑的尺寸,了解其加工餘量,按(àn)導套外(wài)徑的大小來配(pèi)合好哪一個導(dǎo)套配哪一個模板孔,先配磨孔大的再配磨孔小(xiǎo)的,這樣就可(kě)避免導(dǎo)套留磨量不夠而配不上模板較大的孔。然後,再按導套孔的大小排序,孔徑最(zuì)小的一個導套(tào)事先按孔徑(jìng)配(pèi)磨好一根心軸(zhóu),心軸(zhóu)長度比導套稍長即可,兩頭有0.02 ~0.04 mm 的錐度誤差,大頭的(de)尺寸(cùn)要比導套的大(dà)頭稍大(dà)一(yī)些,讓心軸剛好能套緊導套內孔,再磨導套外圓表麵至能和模板上(shàng)的孔配好,該配合為過(guò)盈配合,過盈量取0.02 ~ 0.04 mm。接著再把(bǎ)心(xīn)軸磨至和次小的導套內孔配緊(jǐn)來磨導套外圓麵,依次類推。這樣用一根心軸即可磨完所有導套的外圓麵(miàn)。
5 導柱配合精(jīng)度的保證
在磨削導柱時(shí)(如圖4 所示),先測量好每(měi)一根導柱的(de)外徑,了解其加工餘量(liàng),按導套孔的大小來配合好(hǎo)哪一根導柱配哪(nǎ)一個導套,先配(pèi)磨孔大的再配磨(mó)孔(kǒng)小的,這樣就可避免導柱留磨量不夠(gòu)而配不上導套較(jiào)大的孔。導柱磨到直徑方向有2/3 磨光(保證測量時外(wài)徑千分尺的測量頭接(jiē)觸到的是已經磨光的表麵)且占(zhàn)長度方向1/3 左右即可測量,工(gōng)作台的調整倍數約為3 倍,即導柱全長誤差0.01 mm,工作台調整量為0.03 mm。磨到外徑比孔(kǒng)徑大0.01 ~ 0.02 mm時就拿出來配,該配合為間隙配合(hé),但配合不能太鬆,以免(miǎn)影(yǐng)響配(pèi)合精度(dù)。配合時注意用(yòng)導套(tào)較大的一頭先套到導柱上,如果配不上(shàng)把導柱重新裝上(shàng)工作台再每次磨0.01 mm,直到剛好能配上為止。
6 結束語
綜上所述,這些方法是行之有(yǒu)效的。縮短了模(mó)架的導柱(zhù)、導套磨削時間,降低了勞(láo)動強度,提高了加工質量。避免了因配合精度達不到要求而造成材料的浪(làng)費,為企業節約了時間(jiān)與金錢。
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