普通車床加工分型膠模方法解析

（1.中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司黎航部件公司，遼寧 沈陽 110043；2.中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司工裝制造廠，遼寧 沈陽 110043）

1 前言

45°分型膠模是加工O形密封橡膠圈的一種，它合理地采用45°分型充分地避開壓制時由分模面擠出的飛邊，提高膠圈的密封性能，取得良好的使用效果。由于O形密封圈的密封性能好。對所使用的模具加工無論是尺寸精度還是表面質量、上下模研合精度要求都是非常嚴格。以前加工45°分型膠模都是在車床上用分形樣板的方法，通過與工件的研合間接來保證圖紙所規定的各個尺寸。這樣加工在測量時只能用肉眼在燈光下觀察樣板與工件間的間隙來確定是否合格?？p隙越小越好，從而在測量過程中會有一定的不重合誤差在里面。并且對樣板的尺寸精度和表面質量要求十分嚴格。

2 零件分析

2.1 結構及精度分析

該膠模主要尺寸，它的分型面尺寸為45°±1′，R形結合面尺寸直徑為φ8.2+0.05，R中心線重合直徑 φD為φ170+0.05，R形結合面中心到上模下模的距離為15±0.02。加工研合后兩平面平行度不差0.02，其余自由度按IT12級標準保證。表面粗糙度的要求、模具的所有研合面部分的表面質量為0.8。模形直徑 φ8.2+0.05的表面質量為0。1。其余的未標注的表面質量為Ra1.6。

2.2 材料及熱處理分析

由于該模具是壓制橡膠的模具，所以對所使用的材料的硬度要求不高。一般采用鍛造45#中碳鋼作為加工材料。該材料進行加工前須經過正火使奧氏體晶粒細化增加碳化物溶量，提高切削加工性能。粗車后應進行調質處理獲得李氏體達到具有良好的綜合力學性能。

由于模具采用45#中碳鋼硬度不高，切削性能較好，在加工中使用鎢鈦鈷類的硬質合金車刀（YT15）牌號，90°偏刀，內孔鏜刀及R1的端面圓弧R刀。90°偏刀角度前角γ=10°～15°，后角α0=6°～10°，主偏角Kγ=95°～100°，副偏角Kγ′=5°～15°，正刃傾角λ=0°～5°，刀尖磨有大約0.8刀尖圓弧的修光刀，內孔鏜刀，前角γ=30°，后角α0=6°～10°，主偏角K～93°，副偏角Kγ′=5°～10°，正刃傾角刀尖也具有0.8的修光刃，R1的圓弧車刀前角γ≈15°，后角α0=6°～8°。α1=α2=1°～2°，Kγ=1°～1.5°，后刀面磨有大圓弧避免刮傷工件表面。對于加工φ8.2+0.05環槽的刀具的選用，由于環槽的尺寸要求較嚴格，可利用線切割來切出刀具的R形，然后磨出前角（γ）≈12°～15°，后角 α0=6°～8°兩副后角α1=α2=1°～3°，對前刀面修磨帶有一個大于R4的倒屑橫，使切屑有規律排向刀架方向，將其后刀面后半部磨出一個大圓弧，也避免作內模R型刮傷模面，最后用細油石對車刀的各個角度修磨，使車刀刃口達到鋒利最佳狀態。

2.4 精車45°分型膠模的加工方法

2.4.1 上模的加工方法

首先將上模用三爪卡盤裝夾在機床上，用百分表找正φ250尺寸右端面及φ100保持平行度0.02。找正完用90°偏刀精車φ250外圓及φ100內孔用R1的端面圓弧車刀將R1尺寸車出。使其達到尺寸及精度要求。接下來用45°角度樣板緊靠上模右端面。轉動小拖板用裝夾在小刀架上的百分表拉直接正角度樣板，使刀架與車床主軸形成標準45°，達45°±1°尺寸，用開反車勻速車削度面精車45°錐體（如圖）。

精車上模R環形槽。將成形車刀裝夾在刀架上使刀具與執車床主軸夾角45°。移動中拖板和大拖板用成形車刀與Φ250右端面對刀，使數顯大拖板尺寸設為0.000，由于成形車刀直徑為Φ8.2，零件圖紙及槽對端面為15，所以成形車刀中心到槽及中心大拖板為15-4.1=11.9。

移動大拖板和中拖板，將大拖板數顯尺寸值為11.9位置上，移動中拖開反車在45°維度面上對刀。使中拖板數顯數值設立為0.000。對完刀以后通過公式：M=ΦD+R，計算出中拖板移動距離為175.798mm，就可以加工到170+0.005中的模型尺寸R值。移動大拖板將中拖板移動到數顯尺寸為190，然后移動大拖板數顯尺寸11.9，開正車，當刀具與工件接觸時緩慢進刀。車削至M值尺寸為175.798，這樣上模就加工過錯了，用細砂布或細圓弧油石將R形面修研拋光0.4將工件卸下，將車床主軸與刀架45°和成形刀保留。

2 下模加工方法

將下模裝夾在三爪卡盤上找正端面和內孔，保證使端面平行度為0.02。裝夾內孔鏜刀車削內孔達到尺寸及表面粗糙度要求，利用原來加工上模的45°，開正車勻速削度面，達到光度，車削下模R形面尺寸。對于下模R槽尺寸加工同上模同樣處理。首先用成形車刀在下模端面上對刀數顯大拖板數值為0.000。使成形刀具對刀點到下模R槽中心尺寸為11.9與上模尺寸重合。把大拖板確定在11.9數值上，用中拖板在45°錐度面上對刀找到R中心的正確位置利計算出中拖板移動距離為M=164.202。對完刀后將中拖板數值定為0.000。然后開反車車削到164.202數值上。這樣下模就加工完了。同樣也用砂布和油石拋光R形面達到0.4。

加工R槽時中拖板進刀時憑感覺緩慢進刀，要保持刀具刃口鋒利，排屑流暢，加工時可以用機油做冷卻，也要以提高光度。在加工要到尺寸時可使刀刃停留在R槽一段時間。這樣可使刀刃對R槽進行修光作用，取得更好的表面粗糙度。在加工完R槽用砂布和油石修研R形面時不要碰到R槽的尖邊。以免合模時O形圈有飛邊。

結語

通過用普通數顯車床加工45°分形膠模，使操作者對加工膠模有了更進一步的了解，在加工中懂得了利用數顯的精確數值和對膠模的尺寸計算分析的加工方法。

[1]機械制圖[M].高等教育出版社.

[2]金屬材料與熱處理[M].高等教育出版社.

[3]公差配合與技術測量[M].人民教育出版社.