一種加工異形芯頭的方法
2023-06-04 14:20:41 1
專利名稱：一種加工異形芯頭的方法
技術領域：
本發明涉及才莫具加工4支術領域，更具體地說，涉及一種加工異形芯頭的 方法。
背景技術：
空心鋁型材的生產是用分流模熱擠壓成型的，所述分流模是由上模和下
模組合而成(如圖l所示A代表上模，B代表下模)，上模芯頭工作帶尺寸精 度和粗糙度的好壞直接影響型材孔的尺寸精度和內表面的光潔度及模具的使 用壽命。所述分流模芯頭工作分為普通芯頭工作帶和異形芯頭工作帶，所述 普通芯頭工作帶如方芯頭工作帶，所述方芯頭工作帶的加工以所述分流模下 模的工作帶為基準，是根據型材壁厚用工具磨加工成形的，如果所述分流模 芯頭工作帶是異形的(如圖2，圖3所示)或上焊合的分流模(芯頭由部分在 焊合腔內如圖4所示)，工具磨就無法實現加工的全過程，這類芯頭就只好用 電火花才幾床力口工。
用電火花工具機加工異形芯頭工作帶的加工過程如圖5所示，包括步驟如
下
步驟501、根據模具的直徑，選擇直徑大於圖紙一定尺寸的模具鋼材料， 用鋸床根據鋸厚度尺寸下料(鋸下的厚度應大於圖紙一定的尺寸)； 步驟502、車床根據圖紙尺寸粗車模具的外圓和厚度； 步驟503、劃線工根據圖紙尺寸，劃出上模分流孔和芯頭的形狀與位置； 步驟504、銑床根據畫線粗銑芯頭(單邊留量l-2mm)，刨床刨芯頭根部， 鑽床根據劃線鑽掉分流孔多餘部分，銑床根據劃線銑分流孔到圖紙尺寸；
步驟505、對模具進行熱處理，平磨模具上下平面，根據圖紙尺寸精車， 模具外圓；
步驟506、線切割加工與芯頭形狀和尺寸相同的電極，用電極在電火花積j 床上，加工出芯頭工作帶；步驟507、鉗工對芯頭進行打磨，拋光，與下模和模墊進行裝配。
上述方法中，採用電火花加工異形芯頭工作帶，至少存在以下缺點
1、 芯頭工作帶與芯頭根部在加工正常情況下如圖6所示(601代表芯頭， 602代表芯頭根部)，用電火花工具機加工時，由於銑床是根據劃線為基準加工 的，芯頭的留量又多，這樣不僅會導致加工後的芯頭與外圓的同心度誤差增 大，還容易導致電火花加工後的臺階均勻度的誤差增大，^f吏芯頭工作帶與芯 頭的根部過渡不均，如圖7所示(701代表芯頭根部，702代表芯頭)，而且電 腐蝕進行加工時，瞬間溫度可達近10000。C，在這種高溫環境下，芯頭工作帶 表面的晶體組織很有可能發生變化，因電極在加工中有消耗，從而導致加工 後芯頭工作帶會出現加工面與模具端面的垂直度差，而且表面產生很粗糙的 顆粒狀，增大了芯頭工作帶表面粗糙度，需要再進行鉗工打磨拋光，影響圖 紙要求尺寸，從而導致加工的異形芯頭工作帶質量差。
2、 電火花加工異形芯頭工作帶需要藉助電火花才幾床進行，而電火花4幾床 是靠電腐蝕進行加工的，需要加工兩塊與芯頭工作帶的形狀完全相同或部分 相同的銅電極或石墨電極，這必然增加了加工成本，而且用過以後可能沒有 同樣品種的模具，電極就成為廢品，需要從新加工，進一步增加了這種方法 整體的加工成本。
3、 電火花工具機加工異形芯頭工作帶是靠電腐蝕進行加工，加工的效率低， 加工時間長。而且從前文缺點l可以看出，由於用電火花工具機加工異形芯頭，
加工後的芯頭工作帶質量;f艮差，所以鉗工手工打磨拋光加工後的芯頭工作帶
所用時間更長，從而使鉗工的工作量增加，進一步使加工效率低，加工時間 長，而且影響圖紙要求尺寸。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種加工異形芯頭的方法，主要解決過去加工上 模異形芯頭工作帶存在的質量差，成本高，加工時間長等問題。
基於上述問題本發明是這樣實現的 一種加工異型芯頭的方法，包括根據模具的直徑，選擇直徑大於圖紙尺寸的模具鋼材進行下料；
根據圖紙尺寸粗車模具的外圓和厚度；
如果所述芯頭和分流孔的毛坯量大於毛坯的設定量，則劃線工劃線，劃 出上模分流孔和芯頭的形狀與位置，用普通銑床粗加工，根據外圓找正，數
控銑床半精加工芯頭工作帶，根據圖形尺寸加工芯頭根部和分流孔；否則，
根據外圓找正直接加工芯頭工作帶，根據圖形尺寸加工芯頭根部和分流孔； 對模具進行熱處理，平磨模具的上下平面，根據圖紙尺寸精車模具外圓； 根據外圓找正，根據圖紙尺寸在數控銑床上精加工芯頭工作帶； 對芯頭進行打磨，拋光，與下模和模墊進行裝配。 優選地，上述方法中，所述下料具體實現為，根據鋸床鋸下的厚度尺寸
下料，所述鋸下的厚度大於圖紙所標尺寸。
優選地，上述方法中，當所述芯頭的臺階是尖角或圓角半徑小於預定值
時，在數控銑床精加工後還包括清角加工，所述清角加工所用方法根據模具
的大小，槽的寬窄來選定。
優選地，上述方法中，所述清角加工具體實現為 在數控銑床的主軸上安裝鏜刀杆，刀杆上安尖刀或小圓刀的刀片； 把主軸轉速調到最低，然後運用z軸自動走刀上下移動進行清角加工。 優選地，上述方法中，所述清角加工具體實現為用臥銑安裝加長立銑刀
進行清角加工。
優選地，上述方法中，所述清角加工用電火花的方法進行，具體實現為 數控銑床精加工後，用電火花才幾床進行清角加工。
優選地，上述方法中，所述清角加工為鉗工進行清角加工，具體實現為
數控銑床半精加工後，鉗工根據尖角或倒角的大小，在尖角處鑽一小孔， 用銼刀把兩面銼到與4先好面一樣平，若是尖角用銼刀清角；
熱處理後數控銑床精加工，再由鉗工用金剛銼刀銼到與銑好面一樣平， 並拋光。
優選地，上述方法中，所述異形芯頭工作帶為上模異形芯頭工作帶。 優選地，上述方法中，所述加工上模的異形芯頭工作帶方法能代替線切 割而高速地加工特定的下模工作帶和特定的平模工作帶。優選地，上述方法中，所述加工分流模的上下模時，同時鑽上模螺孔的 底孔和下模過孔。
從上述的技術方案可以看出，本發明實施例具有以下有益效果
1、 由於數控銑床加工異形芯頭工作帶，是根據模坯外圓為基準找正，與 芯頭工作帶、芯頭根部和分流孔一次找正加工的，這樣就提高了模具加工中
芯頭的位置精度和模具的整體尺寸精度，避免了由於使用電火花加工異形芯 頭工作帶而帶來的質量問題。
2、 數控銑床加工異形芯頭工作帶比電火花加工異形芯頭工作帶所用時間 短，而且由於數控銑床加工的質量高，如上述1中所述，減少了鉗工的裝配 時間，而且數控銑床用的銑刀為塗層高硬度合金立銑刀，加工的異形芯頭工 作帶質量更高，從而進一步減少對異形芯頭的加工時間。
3、 數控銑床加工異形芯頭工作帶時避免了電火花加工異形芯頭工作帶所 用的電極，數控銑床所用的銑刀為塗層高硬度合金立銑刀，所述塗層高硬度 合金立銑刀在加工中可以多次使用，降低了加工成本。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實 施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講， 在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現有技術提供的分流模的上下模示意圖2為部分異形單芯頭的形狀示意圖3為部分異形多芯頭的形狀示意圖4為上焊合分流模上摸示意圖5為現有技術所用電火花工具機對異形芯頭進行加工的流程圖； 圖6為異形芯頭加工後異形芯頭工作帶與芯頭^^部過渡正常的示意圖； 圖7為用電火花工具機對異形芯頭進行加工後異形芯頭工作帶與芯頭根部 過渡不均，容易產生誤差的示意圖；圖8為本發明所用數控銑床對異形芯頭進行加工的流程圖9為芯頭的臺階是尖角或圓角小於預定值時的異形芯頭設計形狀示意
圖10為芯頭的臺階是尖角或圓角小於預定值時的異形芯頭數控銑床加工
後沒有清角形狀示意圖11為根據插床加工原理進行清角加工的流程圖； 圖12為鉗工方法進行清角加工的流程圖； 圖13為用平模擠壓的型材示意圖； 圖14為用分流模擠壓的型材示意圖。
具體實施例方式
為了引用和清楚起見，下文圖中使用的符號代表意思如下 圖6中601代表芯頭，602代表芯頭根部； 圖7中701代表芯頭才艮部，702代表芯頭； 圖10中箭頭101代表銑刀。
本發明把過去用電火花工具機加工異形芯頭的方法改為用數控銑床加工， 而且用數控銑床更易達到圖紙要求，提高了異形芯頭的加工質量，降低加工 成本，減少加工時間。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而 不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作 出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例公開了一種加工異形芯頭的方法，以提高異形芯頭的加工 質量，本發明的加工工藝流程如下
下料一粗車一划線一銑床一鑽床一銑床一數控銑一熱處理一平磨一精車一數 控銑一鉗工
本發明具體實現過程如圖8所示，包括以下步驟
步驟801、根據模具的直徑，選擇直徑大於圖紙尺寸的模具鋼材進行下料；步驟802、根據圖紙尺寸粗車模具的外圓和厚度；
步驟803、判斷異形芯頭和分流孔的毛坯量是否大於毛坯的設定量；若是， 則進入步驟804;否則，進入步驟805;
步驟804、劃線工劃線，劃出上模分流孔和芯頭的形狀與位置，進入步驟
806;
步驟805、根據外圓找正直接加工芯頭工作帶，根據圖紙尺寸加工芯頭根 部和分流孔；
步驟806、用普通銑床粗加工，根據外圓找正，數控銑床半精加工芯頭工 作帶，根據圖紙尺寸加工芯頭根部和分流孔；
步驟807、對模具進行熱處理，平磨模具的上下平面，根據圖紙尺寸精車 模具外圓；
步驟808、根據外圓找正，根據圖紙尺寸在數控銑床向上精加工芯頭工作
帶；
步驟809、對芯頭進行打磨，拋光，與下模與模墊進行裝配。
上述步驟806中所述普通銑床粗加工是因為數控銑床是精密工具機，不適
應作粗加工，而且數控銑床的加工費高於普通銑床。
實際工作中，如果芯頭的設計形狀如圖9所示，芯頭的臺階是尖角或圓
角過小，該方法就不能完成芯頭所有或大部分的加工(如圖IO所示)，本發
明實施例提供了幾種方式對所述芯頭進行清角加工，下面分別詳細介紹
方式一根據插床加工原理進行清角加工，具體過程如圖ll所示，包括
以下步-驟
步驟lll、在數控工具機的主軸上安裝鏜刀杆，刀杆上安尖刀或小圓刀(根 據圖紙尖刀要求)的刀片；
步驟112、把銑床主軸轉速調到最低；
步驟113、 運用Z軸自動走刀上下移動進行清角加工。
方式二用臥銑安裝加長銑刀，進行清角加工。
方式三電火花方法，在數控銑床精加工後，用電火花才幾床進4亍清角加工。用電火花方法進行清角，所用的電極不但小，而且簡單，可用普通銑床 或手工製作。清角加工面積小，加工時間短。
方式四鉗工方法，具體過程如圖12所示，包括以下步驟 步驟121、數控工具機對芯頭進行半精加工；
步驟122、鉗工根據尖角或倒角大小在尖角處鑽一個孔，用銼刀把兩面銼
到與銑好面一樣平，如果是尖角用銼刀清角； 步驟123、對模具進行熱處理； 步驟124、數控工具機對芯頭工作帶進行精加工； 步驟125、鉗工用金剛銼刀把兩面銼到與銑好面一樣平，並拋光。 本發明實施例中對異形芯頭工作帶的加工是根據模坯外圓為基準找正，
分流孔，芯頭工作帶和芯頭根部是一次找正加工的，提高了模具加工中芯頭
的位置精度和模具的整體尺寸精度。
本發明實施例中數控銑床所用銑刀為塗層高硬度合金立銑刀。
本發明實施例中所用塗層高硬度合金立銑刀對異形芯頭進行加工具有以
下優點
1、 塗層高硬度合金立銑刀是一種多刃、大螺旋角的立銑刀，加工後的芯 頭工作帶表面粗糙度低(表面粗糙度Ra為0.4-0. 8um),加工尺寸準確，提 高了芯頭質量，由於芯頭加工質量的提高，從而減少了鉗工的打磨、拋光、 裝配時間，總體上減少了異形芯頭的加工時間。
2、 所述塗層高硬度合金立銑刀在使用中，是高速切削加工(走刀速度 200mm/分)， 一洗刀耐磨度高，可以作多次加工使用，進一步降低了對異形芯 頭的力。工成本。
本發明中的加工方法，不僅能加工上才莫的異形芯頭工作帶，也能代替線 切割而高速地加工某些下模的工作帶(如圖13所示)和某些平模的工作帶(如 圖14所示)，加工方法與加工異形芯頭工作帶的方法基本相同。
本發明中的方法加工分流模的上、下模時，可以同時鑽上模螺孔和下模 過孔，從而使得鉗工在裝配時，就不會出現因加工產生積累誤差，使上模螺 孔與下模過孔產生偏移，而影響裝配。用電火花方法和本發明中數控銑加工異形芯頭的方法加工圖2中的單芯
頭D為例，表l所示，其有益效果如下
1、 數控銑所用的加工時間為電火花所用加工時間的一半，數控銑減少了
力口工時間。
2、 電火花加工造成鉗工裝配困難，而數控銑加工使得使鉗工裝配容易， /人而減少了裝配時間。
3、 電火花加工的芯頭表面粗糙度Ra6. 4um以上，數控銑加工的芯頭表面 粗糙度為RaO. 4um-0. 8um,降低了芯頭表面粗糙度。
4、 數控銑加工異形芯頭不用加工電極，降低了加工成本。
表l
工藝對^>\主要加 王設備力口工時間鉗工裝 酉己表面粗糙度輔材消耗
過去電火花約4小時困難Ra6. 4um以上二塊電極
現在數控銑約2小時容易RaO. 4um-0. 8um無
結果縮短一半減少 裝配時 間降低表面粗糙 度減少力口工 成本
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都 是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用 本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易
見的，本文中所定義的一舶:原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下， 在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例， 而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
ii
權利要求
1、一種加工異形芯頭的方法，其特徵在於，包括根據模具的直徑，選擇直徑大於圖紙尺寸的模具鋼材進行下料；根據圖紙尺寸粗車模具的外圓和厚度；如果所述芯頭和分流孔的毛坯量大於毛坯的設定量，則劃線工劃線，劃出上模分流孔和芯頭的形狀與位置，普通銑床粗加工，根據外圓找正，數控銑床半精加工芯頭工作帶，根據圖形尺寸加工芯頭根部和分流孔；否則，根據外圓找正直接加工芯頭工作帶，根據圖形尺寸加工芯頭根部和分流孔；對模具進行熱處理，平磨模具的上下平面，根據圖紙尺寸精車模具外圓；根據外圓找正，根據圖紙尺寸在數控銑床上精加工芯頭工作帶；對芯頭進行打磨，拋光，與下模和模墊進行裝配。
2、 根據權利要求l所述方法，其特徵在於，所述下料具體實現為根據 鋸床鋸下的厚度尺寸下料，所述鋸下的厚度尺寸大於圖紙所標尺寸。
3、 根據權利要求2所述方法，其特徵在於，當所述芯頭的臺階是尖角或 圓角半徑小於預定值時，在數控銑床精加工後還包括清角加工，所述清角加 工所用方法根據模具的大小，槽的寬窄來選定。
4、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述清角加工具體實現為 在數控銑床的主軸上安裝鏜刀杆，刀杆上安尖刀或小圓刀的刀片； 把主軸轉速調到最低，然後運用z軸自動走刀上下移動進行清角加工。
5、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述清角加工具體實現為 用臥銑安裝加長立銑刀進行清角加工。
6、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述清角加工用電火花的方 法進行，具體實現為數控銑床精加工後，用電火花工具機進行清角加工。
7、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述清角加工用鉗工方法進 行，具體實現為數控銑床對芯頭進行半精加工；鉗工根據尖角或倒角的大小，在尖角處鑽一小孔，用銼刀把兩面銼到與 銑好面一樣平，若是尖角用銼刀清角； 對模具進行熱處理；數控銑床對芯頭進行精加工，鉗工用金剛銼刀銼到與銑好面一樣平，並 拋光。
8、 根據權利要求1-7任意一項所述方法，其特徵在於，所述異形芯頭為分流模的一部分，所述分流模分為上模和下模。
9、 根據權利要求8所述方法，其特徵在於，所述異形芯頭的加工是以上模異形芯頭工作帶為基準。
10、 根據權利要求9所述方法，其特徵在於，所述異形芯頭工作帶的方 法能代替線切割而高速地加工特定的下模工作帶和特定的平模工作帶。
11、 根據權利要求10所述方法，其特徵在於，所述分流模的上下模進行 加工時，同時鑽上模螺孔的底孔和下模過孔。
全文摘要
本發明實施例公開了一種加工異形芯頭的方法，包括根據模具的直徑，選擇模具鋼材下料；根據圖紙尺寸粗車模具的外圓和厚度；若所述芯頭和分流孔的毛坯量大於毛坯設定量，則劃線工劃線，劃出上模分流孔和芯頭的形狀與位置，普通銑床粗加工，根據外圓找正，數控銑床半精加工芯頭工作帶，根據圖紙尺寸加工芯頭根部和分流孔；否則，根據外圓找正直接加工芯頭工作帶，根據圖紙尺寸加工芯頭根部和分流孔；對模具進行熱處理，平磨模具的上下平面，根據圖紙尺寸精車芯頭外圓；根據外圓找正，根據圖紙尺寸在數控銑床上精加工芯頭工作帶；對芯頭進行打磨，拋光，與下模和模墊進行裝配。本發明提高了芯頭加工質量，降低了成本，減少了加工時間。
文檔編號B21C25/02GK101579699SQ20091014623
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月24日 優先權日2009年6月24日
發明者向遠福 申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司