輪胎模具活字塊加工工藝參數的選擇

胡海明，楊鴻遠，王科

(1.青島科技大學機電工程學院山東省高分子材料先進制造技術重點實驗室，山東 青島266061；2.青島軟控精工有限公司，山東 青島 266101)

輪胎模具活字塊加工工藝參數的選擇

Selection of process parameters of tire mold type block

胡海明1，2，楊鴻遠2，王科1

(1.青島科技大學機電工程學院山東省高分子材料先進制造技術重點實驗室，山東 青島266061；2.青島軟控精工有限公司，山東 青島 266101)

Selection of process parameters of tire mold type block

輪胎模具活字塊是模具側板上重要部件，它與活字塊槽的配合精度大于0.02 mm時，輪胎表面就會出現膠邊。通過對加工參數的標準設定，活字塊的加工精度和表面粗糙度可達到一致，提高了加工效率和加工質量。

活字塊；刀具；加工參數

輪胎模具側板中常設計有活字塊，目的就是輪胎廠家可方便替換活字塊內容。活字塊結構如圖1所示。活字塊與側板活字塊槽配合面要求嚴格，公差控制在0.02 mm以內，以防硫化輪胎時溢料，影響輪胎表面質量。因此活字塊加工參數與加工工藝對活字塊加工質量極其重要。

1 活字塊加工工藝

活字塊加工一般安排在三軸數控銑床加工。工藝路線如下：

下料→開粗→加工配合面→加工壁空→配合面精光→倒角→加工排氣槽

圖1 活字塊

1.1 刀具的選擇

刀具是保證加工順利的主要因素，總的原則是：安裝調整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。活字塊加工主要為周邊輪廓和平面加工。周邊輪廓的加工常采用立銑刀；平面加工常采用硬質合金銑刀。

1.2 切削用量選擇

粗加工時，一般以提高生產效率為主，相應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本[1]。主要影響因素為：

（1）切削速度Vc

切削速度Vc是影響生產率的重要因素。Vc與刀具耐用度密切相關，Vc增大，刀具耐用度下降。另外，切削速度與加工材料也有很大關系。

（2）主軸轉速n

主軸轉速n是根據切削速度Vc來選定，理論計算公式為：

n=1 000Vc/πD

N——刀具轉速，r/min；

Vc——切削速度，m/min；

D——刀具直徑，mm。

數控機床的控制面板上設有主軸轉速修調（倍率） 開關，可對加工過程中主軸的轉速進行整倍數調整。

（3） 切削深度ap

在機床和刀具剛度允許的情況下，可以使切削深度ap等于加工余量，這是提高生產率的一個有效措施。

（4）切削寬度ae

切削寬度ae與刀具直徑d成正比，與切削深度ap成反比。

（5） 進給速度Vf

進給速度由下式給出：

Vf=n?f?z

Vf——進給量，又稱進給速度，mm/min；

n——刀具轉速，r/min；

f——刀具每轉過一個齒，工件沿進給方向移動的距離，即每齒進給量，mm/z。

根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇進給速度Vf。加工表面粗糙度要求低時，Vf可在100～200 mm/min范圍內選取；當加工精度、表面粗糙度要求較高時，Vf應選小些，一般在50～80 mm/min范圍內選取。在加工過程中，Vf可通過機床控制面板上的修調開關進行人工調整。

2 加工參數選擇

2.1 粗銑參數

活字塊開粗一般分為板上下件，飛刀飛件兩種，所用刀具分別為D16白鋼刀，D32R0.8機夾刀。D16白鋼刀在加工過程中所用切削用 量 為 n取 700 r/min，Vf取 200 mm/min；D32R0.8機夾刀在加工過程中切削用量為n取2 200 r/min，Vf取3 000 mm/min。

編程時吃刀量的選擇很重要，每層吃刀量過小，而導致落料時落料刀負擔加重等情況。合理的吃刀量可大大減少操作者的輔助加工時間，提高生產效率。吃刀量要求：

（1）高度尺寸大于23 mm的活字塊，編程時下到（原有尺寸+3）mm的位置，程序分為四層銑削。

（2）高度尺寸在20～23 mm的活字塊，編程時下到（原有尺寸+1）mm的位置，程序分為三層銑削。

（3）高度尺寸小于20 mm的活字塊，編程時下到（原有尺寸+2）mm的位置，程序分為三層銑削。

（4）當活字塊高度尺寸均未超過17.5 mm，則編程時下到（原有尺寸+1）mm的位置，程序分為三層銑削。

2.2 配合面精銑

活字塊配合面是活字塊與活字塊槽相配合的部分，精度要求高。配合面精銑所用刀具為D12四刃硬質合金刀，加工時n取1 700 r/min，Vf取500 mm/min。

2.3 加工避空

在現有的活字塊壁空大體可分為兩種，臺階壁空和拔模壁空。臺階壁空精光所用刀具為D12成型刀具，加工時n取1 600 r/min，Vf取500 mm/min。拔模壁空精光為成型刀具，加工時n取1 600 r/min，Vf取500 mm/min。

3 結語

活字塊加工參數標準化對編程技術文件、生產管理、加工進行了規范，同時對活字塊加工質量提供了重要保證。

[1] 陳波，陳年華. 數控銑床常用刀具的合理選用[J]. 湖南工業職業技術學院學報，2010，10(3)：6～7.

(XS-05)

TQ330.4

：1009-797X(2015)04-0058-03

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2015.04.010

胡海明（1964- ），男，青島科技大學教授，主要從事模具CAD的教學與科研工作。

2014-07-15