摘 要:根据模具的结构及使用要求,详细介绍了多腔O型圈板模的一种简单而实用的铣加工方法,从而提高模具的加工质量和效率。
关键词:O型圈 截面2D扫描 专用夹具 成形刀
一、前言
O型圈作为密封的基础件,品种和规格泛多,广泛运用于各个行业和领域。O型圈模具使生产O型圈的专用模具,随着工业的迅速发展,市场的竞争越来越剧烈,要求一次硫化能生产十几个甚至上百个产品,即所谓的多腔模。
二、加工过程分析
常规的O型圈产品的结构见图1,材质为橡胶,品种有丁晴胶,硅胶,氟胶等。
普通的单腔O型圈模具见图2,加工方法比较简单,采用普通车床就能快速地加工好,精度要求高的模具,可采用数控车床加工,所以在这里不作讨论。但是这种模具的生产效率很低,只适合生产少数量产品和样品。
多腔O型圈模具见图3,使用数控车床装夹有困难,很难加工,普通车床加工效率很低,模具合格率不高,容易产生错模,所以采用加工中心设备来加工,效果不错。
加工中心常规加工工艺:
1.首先将模板装夹到机床的工作台上,然后分中找正,设置模板原点(G54坐标)。
2.采用接近截面直径的铣刀直接进行粗加工。
3.采用Mastercam软件中的2D扫描刀具路径路见图4,进行精加工。
以上加工工艺,对于截面直径较大(8mm以上),效果不错,但对截面直径在8mm以下的模具,采用这种工艺加工,效果就不太理想。因为截面越小,所采用的刀具直径跟着要变小,否则就无法加工或过切,致使模具报废。由于刀具直径变小,刀具所能承受的切削能力也跟着变小,在切削过程中,刀具受力就容易产生偏让,使模具的加工尺寸达不到要求,产生误差,在粗加工留的余量稍微大一点时,刀具受力增大,刀具就容易折断,刀具折断时,型腔容易产生缺陷(凹陷),刀具折断后,程序又要从头开始加工,所以这种加工工艺适合截面直径较大的O型圈模具,对于截面直径较小的O型圈模具,使用这种加工工艺,就不太理想。而且对于切削效率来讲,铣削的加工效率远远低于车削的加工效率。
针对上述问题,根据车床车削O型圈模具的原理和加工中心的重复定位精度高等特点,设计一个专用夹具见图5,在加工中心进行仿车削加工,使加工切削效率得到明显提高,模具的加工合格率得到提高。
改进后的加工工艺:
在根据模具型腔的摆放尺寸见图3,采用Mastercam软件中的刀路功能中的钻孔见图7,编写数控加工程序。
三、总结
通过实践证明:在对小尺寸的O型圈模具的加工中,本夹具设计合理、整体刚性好。采用成形刀具,是刀具的刚性得到很大提高,并且降低了刀具的经济成本。使用本夹具进行小尺寸的O型圈模具的加工,在加工的整个过程当中,刀具的切削都相当于车刀一样在进行车削,使加工效率提高了3~8倍(截面直径越小,提高的效率越高),模具的交检合格率高达98%以上,满足了生产的要求。