摘要: 针对薄而高的零件因与磨床工作台接触面积小,无法实现磨削前的可靠定位与夹紧问题,设计并制造了一种简单且实用的辅助定位板,既解决了实际难题,又大大提高加工了效率,并保证了零件的相互位置精度要求。
0 引言
模具是通过特定的结构形式以一定方式使材料成型的一种工业产品,能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。用其生产的制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其他加工方法所不能比拟的,在很大程度上决定着产品的品质、效益和新产品开发能力。本文针对冲模中的薄而高的冲头类模具零件在磨削工序中遇到的定位与夹紧问题,设计与制造了一种辅助定位板,取得了较好的应用效果。
1 、问题分析
图1 冲头零件磨削工序图
图1 所示为某单位批量磨削加工的一种工业上使用的过滤网冲模的冲头磨削工序图,其他表面都进行了精加工,已经进行了热处理,硬度高( 60 ~ 65HRC) ,本工序要
求磨削24×8 的冲头表面,且8 个为一组,使用车间里仅有的M7132A 型磨床,此磨床要求工件的最小吸力面积是长宽均不小于40mm,而工件的宽度太小,且工件高度又高,磁力吸盘吸不住,使用常规的挡铁也不能解决此困难。所以,在加工前遇到了以下困难:
1) 由于结构上的特殊性,磁力吸盘吸不住工件,将8个靠在一起放置或使用常规的挡铁都不能吸住,故工件不能夹紧安装;
2) 技术要求8 个冲头的工作表面必须一次定位夹紧磨削到Ra 0. 8μm。
2 、辅助定位板设计
图2 台阶式辅助定位板
针对上述定位夹紧问题,设计一副台阶式辅助定位板( 成对使用) ,考虑到8 个冲头工作面需要一次安装定位夹紧进行磨削,设计的长度为230mm,如图2 所示。定位
板的台阶高度是重要的结合定位基准,设计精度要求为:
1) 冲头零件凸台高度尺寸10mm 的精度高,属于7 级精度。根据在磨床上的定位、装配和使用要求,冲头零件凸台高度与定位板的台阶高度二者之间尺寸配合采用基轴
制的小过渡配合,故定位板的台阶高度尺寸10mm 的基本偏差代号确定为J,精度等级确定为8 级;
2) 直线度精度确定为9 级。考虑到冲头凸台需要有很小的滑动间隙,台阶的宽度尺寸8mm 的精度等级确定为11 级。
3 、辅助定位板制造
辅助定位板的具体加工工艺、装配方法如下:
1) 选好工厂里的边料,在铣床上铣削上、下表面及左、右侧面和台阶处的底面与侧面,保证图样上尺寸的基础上留1mm 的磨削余量。
2) 在M7132A 磨床上,安装好磨料为棕刚玉,宽度为40mm 的平行砂轮,将冲头工件下表面定位夹紧在该机床的磁力吸盘上,按表1 的切削用量进行粗磨上表面和为保
证定位板左侧面与冲头工件右侧面紧贴的左侧面,保证尺寸33mm。
表1 切削用量表
4) 重复上面的三个步骤,完成与之相对的另一块台阶式辅助定位板加工。
5) 将已加工好的一副台阶式辅助定位板间隔54mm且相对放置在磨床磁力吸盘上,如图3 所示,将8 个图1所示的冲头工件紧贴台阶底面依次装入,开动磨床,即可完成磨削加工,达到工件图样上的表面粗糙度Ra0. 8μm的要求。
图3 在磨床工作台上的装配图
4 、应用效果分析
通过实践证明: 薄而高的冲头类零件可以通过设计一副台阶式辅助定位板,以上的大平面和狭长平面结合作为定位基面,限制了工件的5 个自由度,解决小定位面积定位时的不可靠和夹紧困难的问题,可靠地保证了该种零件工作表面的加工要求,同时大大减少了装夹工件的辅助时间,提高了生产率,降低了成本。目前该定位装置已在生产中使用近半年,收效非常显著。
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