扩张密封片底板压型蜡模加工研究

中国科技博览 / 2018年09月19日 16:19

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赵健 苗海

[摘 要]本文主要对扩张密封片底板压型蜡模中主要零件的工艺及加工难点进行了分析、探讨,为蜡模施工及现场加工开辟一个新的思路,探寻工装加工的捷径,打造工装反应的快速平台。

[关键词]蜡模 工序 基准 电脉冲 线切割 数控铣

中图分类号:S388 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)04-0354-01

一.引言

蜡模在模具中占有重要的地位,它属于一种热模,是将融化的蜡注入到模具型腔之中,冷却后开模取出蜡件,在蜡件表面滚上一层特殊的粘的砂子,然后将其加热把蜡融化掉,粘到蜡件周围的砂子就形成了一个空壳。将金属注入空壳中,冷却后将表面砂子除去,就获得了一个金属件。

蜡模是以所要生产的零件的形状为依据来设计型腔的,有时为了开模的需要,还要设计一些抽芯机构,顶出机构及各种小活块。蜡模在生产中的应用近年来越来越广泛。优势也越来越明显,就拿飞机上的许多小覆盖件来说,这些小覆盖件不但要求重量轻,所占空间小,而且要求强度高,由于有了这些约束,所以这些小覆盖件都有一些共同的特点,那就是壁薄(约1~2mm),筋条密而细,形状复杂。这样的零件,如果单纯用机加工的方法由加工毛坯去生产此零件,不但浪费原材料,也浪费了许多人力物力,而且生产周期长,成功率也不高,、如果我们通过设计蜡模,用蜡模这个辅助工装去获取此零件,不但能大大节省原材料,缩短生产周期,易于管理,而且成功率将大大提高。

蜡模所形成的零件表面有很大部分不需要再进行机加工,因此,蜡模的制造精度相对来讲是比较高的。蜡模的主件所选择的材料以前多用铝材料,随着批量增加现在多用45号钢或者专用模具钢。

二.模具工艺分析

下面,我就以某机扩张密封片底板压型蜡模为例,对此类模具的加工工艺做简要分析,而且由于模具图纸过于复杂,在本文中很难给出图形,所以读此文时,必须参考看模具图纸,而工艺文件中提到的红兰等彩笔示处,图纸上未标出。但这并不影响我们对这套活的工艺分析,因为一些重要的地方我附了一些局部视图。

1、模具结构分析

此套模具共有19个大小不同的件号组成,其结构分为上模、下模、脚掌、底板、套板,另外为了出模的需要,另外设有32个顶杆及2个复位杆,且部分顶杆顶面参与成型需按型面接平.这是我们这些年来所加工典型覆盖件蜡模的代表。其实它与我们以前所加工的塑料模结构较类似。这套模具中,上模和下模最为复杂。下面我就以此套模具的这几个零件为例来浅谈一下我在蜡模施工中的几点心得体会。

2、工艺分析

2.1、下模工艺分析及工艺安排

此模具零件共有25道工序,首先我们来分析一下这个零件的结构特点:此零件中等大小、零件上有诸多深的筋槽、此零件上有许多贯通的异形顶杆孔,所以此零件较单薄,加工后容易变形。我在施工时,安排了一道调质工序,目的就是稳定一下零件的内部组织。使其在加工过程中,不會因为组织应力的失衡而导致变形。淬火之前我们又进行了一下荒铣,去除了大部分的加工余量,这样淬火后的加工余量就较少,从而近一步减小了变形。为什么两侧11°10ˊ面在开始时不进行荒铣呢?那是为了在以后的加工过程中有一个较好的装夹加工基准,而且两侧11°10ˊ面后加工基本上不会影响到零件的变形问题。为什么小三角形(见图1)数控时不带出来,

而是用电极去打呢?那是因为此型高只有1.52mm高,且此型底面是一个曲面、数控铣加工它只能用球刀铣,而最小的球刀是R3,用它来铣小三角形的轮廓就不很清晰,且有失真的地方,这样钳工修起来就很难把握,而绿笔型(见图2)只所以用电脉冲打而不用数控铣,是因为这个型小而深,小刀下不到那么深,而大刀即使下去了,各清角的地方也留下了太多的加工余量,而那个地方钳工剔起来根本就不好下工具。至于其它的诸多小筋槽,没有其它的加工方法,只能用电脉冲打,此零件共设计了17块电极。

2.2、左、右活块的工艺分析及安排

此零件分别运用了数控铣、线切割、精镗、电脉冲工序。一般来讲,对于这四道工序,电脉冲工序总是安排到最后,这是因为电脉冲适用于淬火后加工,而且能加工到许多数控铣铣不到的地方,如窄槽、尖角等。而其余三道工序之间的次序按排则根据实际加工情况决定。在本零件中,先安排数控铣加工出了大部分型,使零件的大体面已充分显示出来,之后再进行线切割工序,好处在于对照数控铣的型能很容易发现线切割工序的问题,而且当线切割型与数控铣之型成一定角度相交时,后用线切割能更好的保持住各型不受损伤,如果先切割A内型,再数控铣B顶型,则C处棱边容易变形受损,加工量大时数控铣甚至还会在C处啃刀,以此类推,精镗也会有类似的问题出现,所以我选择了数控铣、线切割、精镗、电脉冲这样一个加工次序。由于精加工工序很多,所以为了保证各工作型之间的相对位置,各工序之间就必须保证有一个统一的加工基准,此零件材料为锻铝,锻铝材料本身容易变形,故我们在第一次平磨见光后,安排荒铣去掉大部分加工余量之后又安排了一次平磨,才进行精加工,这样就能防止在以后的加工中,因基面产生变形而影响加工精度。

三.结束语

以上对这几个零件的分析,也是我的一点感受而已。其实施工技术是一门相当精深的学问,它需要有丰富的经验,这个经验即是指现场经验,又是指理论经验,而技术水平的提高就是工作经验的不断积累。反过来,工作经验不断积累的过程,就是一个技术水平不断提高的过程,而且有了工作经验,我们还要善于总结,才能更好地掌握其要旨。

对于同一个零件,各工种安排的次序不一样,其所收效果会大不相同,比如同样是数控铣,线切割、精镗工序,你是按线切割、精镗、数控铣的次序去安排工艺,而别人则是按精镗、数控铣、线切割的次序来编排工序,同是这几道工序,也许别人的工艺就比你的工艺不知要好上几倍,;现场加工时有经验的工长,经常发现有些加工工艺路线不太顺畅,及时与工艺员沟通,适时调整工序,找到一条相对合理的加工路线。这才是我们所追求的目标。当然这些需要丰富的现场经验,而经验不是靠一朝一夕就能获得的,也不是一时半会能领悟得到的,而是要靠不断地经验积累、总结、才能体会到其中的奥妙之处。建议每名技术员多与现场工人共同交流,找出以前的不足之处,不断分析、不断总结,达到共同进步、共同提高的目的,探寻工装加工的捷径,打造工装反应的快速平台。

以上就是我对蜡模工艺及现场加工管理的几点体会,思想尚未成熟,还望各位同仁多多指教。

参考文献

[1] 《模具钳工工艺与装备》安杰著清华大学出版社.

[2] 《机床数控原理与系统》王润孝著西北工业大学出版社.

作者简介

赵健,男,1982年出生,工程师,主要从事模夹量具等工装生产管理工作。endprint

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