一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法，模壳与模芯在同一设备上、使用同一夹具和角度进行加工。还公开一种模壳与模芯同磨组模面锥度系统，包括设备与夹具，用于加工相互配合的模壳与模芯。与现有技术相比，本发明专利技术模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统，保证了组模面的角度和精度一致性，组模面为完全的面接触，产生的摩擦力大幅度增加，另外模壳对模芯的压应力增加，模具的疲劳寿命值大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统
本专利技术涉及模具制造领域，尤其是一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统。
技术介绍
目前，M10~M24以内的六角螺母普遍采用高速冷镦机生产，高速冷镦机具有高速、高精度、高稳定等生产特点，冷镦速度在100~300粒/分钟之间，比传统冷镦机的速度要高出2倍~5倍。在高速冷镦螺母过程中，模具承受高温、高速、大冲击载荷的作用，传统的成型模具使用寿命<520h，平均寿命260h左右。由于模具服役寿命短，造成冷镦生产作业效率低，模具寿命周期内的成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术提供一种能提高服役寿命的模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统。为实现上述目的，本专利技术提供一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法，模壳与模芯在同一设备上、使用同一夹具和角度进行加工。在其中一实施例中，所述设备为数控研磨机。在其中一实施例中，所述夹具包括固定座及可绕自身轴线旋转的夹紧装置，夹紧装置旋转安装于固定座上，夹紧装置中心线可相对固定座横向旋转预设角度，模壳与模芯可分别由夹紧装置固定，使用所述设备分别在模壳内孔与模芯外圆加工出预设角度的锥度。在其中一实施例中，所述夹紧装置为三爪卡盘。本专利技术还提供一种模壳与模芯同磨组模面锥度系统，包括设备与夹具，用于加工相互配合的模壳与模芯。在其中一实施例中，所述设备为数控研磨机。在其中一实施例中，所述夹具包括固定座及可绕自身轴线旋转的夹紧装置，夹紧装置旋转安装于固定座上，夹紧装置中心线可相对固定座横向旋转预设角度，夹紧装置用于固定模壳与模芯，固定后使用所述设备分别在模壳内孔与模芯外圆加工出预设角度的锥度。在其中一实施例中，所述夹紧装置为三爪卡盘。本专利技术的有益效果是：本专利技术模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统，保证了组模面的角度和精度一致性，组模面为完全的面接触，产生的摩擦力大幅度增加，另外模壳对模芯的压应力增加，模具的疲劳寿命值大幅度提高。附图说明图1为本专利技术实施例模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统所应用的高速螺母成型机用螺母冲程模的分解剖视图。图2为图1所示高速螺母成型机用螺母冲程模中冲程模壳的仰视图。图3为图1所示高速螺母成型机用螺母冲程模中内正六边形螺栓的仰视图。图4为图1所示高速螺母成型机用螺母冲程模的组装剖视图。图5为本专利技术实施例模壳与模芯同磨组模面锥度方法的示意图。图6为本专利技术实施例模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统所应用的高速螺母成型机用螺母冲程模加工方法中电火花大电流加工中心座步骤的示意图。图7为本专利技术实施例模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统所应用的高速螺母成型机用螺母冲程模加工方法中电火花四次成型步骤的示意图。图8为图7所示电火花四次成型中第一次成型的电极形状示意图。图9为图7所示电火花四次成型中第二次成型的电极形状示意图。图10为图7所示电火花四次成型中第三次成型的电极形状示意图。图11为图7所示电火花四次成型中第四次成型的电极形状示意图。具体实施方式下面结合附图及实例，对本专利技术做进一步说明。本实施例中，模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统所应用的高速螺母成型机用螺母冲程模主要适用于5工位、6工位的高速螺母成型机，螺母规格范围是符合GB/T6170、GB/T6171、GB/T6172.1、GB/T6173、GB/T6174、GB/T56等国标规定的M10~M24的冷镦工艺生产的螺母，由于本系列的模具材料和制造工艺原理一致、参数相近，本实施例主要以M12的模具为例进行说明。本实施例中，如图1至5所示，高速螺母成型机用螺母冲程模包括冲程模壳1、上模芯2、下模芯3、固定元件（本实施例中固定元件为内正六边形螺栓4）。冲程模壳1中间位置设有模壳内孔11，模壳内孔上部为锥形孔，用以收容上模芯2与下模芯3。模壳内孔下部为螺纹孔，用以与内正六边形螺栓4配合，通过内正六边形螺栓4与螺纹孔配合来固定上模芯2与下模芯3。上模芯2与下模芯3采用硬质合金材质，均满足物理性能指标：硬度84~85HRA，抗弯强度3100~3200N/mm2，钴磁16~17%，粒度2~2.5μm，孔隙度A02+B00级，游离炭素C00级，α相1~2，β相0.5~2.0，不能有η相。也可以下模芯3采用上述材质，而上模芯2采用传统的YG20C、YG20或性能类似牌号的硬质合金制作，此类硬质合金的硬度82~85HRA，抗弯强度2200~2500N/mm2，钴磁20%，粒度1.2μm左右。传统的高速冷镦螺母模有90%比例的失效出现在下模芯上，失效的表现形式有圆弧底部月牙型凹坑、内孔周边崩块、上模芯下模芯分离且棱边磨损、下模芯底部表面麻坑等。根据失效分析判断圆弧底部月牙性凹坑、上模芯下模芯分离且棱边磨损、下模芯底部表面麻坑即可能是硬质合金材料力学性能问题，也有可能是加工工艺问题。内空周边崩块只能是硬质合金材料力学性能问题。根据失效分析和数十次的试验对比，确定传统的成型模具选用的YG20、YG20C或性能类似牌号的硬质合金存在抗弯强度低、粒度偏细、空隙度级别偏高、碳化物级别不稳定等缺陷。最终确定硬质合金的上述物理性能指标（材料成分和工艺由硬质合金厂家掌握，满足力学性能即可），经试验硬质合金的加工工艺和使用性能达到预期要求。本实施例中，模壳与模芯同磨组模面锥度方法与系统所应用的高速螺母成型机用螺母冲程模的加工方法包括如下步骤：模壳制作→模芯制作→模壳与模芯同磨组模面锥度→电火花大电流加工中心座→组模（压入量2.5~3mm）→电火花四次成型→抛光→标记→检验入库。下面对主要步骤进行简要说明。模壳制作包括车孔、铣边、热处理、磨外圆、磨孔等步骤。模芯制作包括磨外圆、磨内孔等步骤。如图5所示，模壳与模芯同磨组模面锥度是模壳与上下模芯通过数控研磨机5，使用同一套研磨夹具和角度进行研磨加工。研磨夹具包括固定座（未画出）以及可旋转安装于固定座上的三爪卡盘6（也可以为其它夹紧装置），三爪卡盘6中心线可相对固定座横向旋转5度（如图中箭头所指），结合三爪卡盘6绕自身轴线旋转，可在模壳内孔磨出5度（图中a所指角度）的锥度，上下模芯外圆磨出5度的锥度。本实施例中，模壳与模芯同磨组模面锥度系统包括设备与夹具，用于加工相互配合的模壳与模芯。所述设备可以为数控研磨机。所述夹具可以包括固定座及可绕自身轴线旋转的夹紧装置，夹紧装置旋转安装于固定座上，夹紧装置中心线可相对固定座横向旋转预设角度，夹紧装置用于固定模壳与模芯，固定后使用所述设备分别在模壳内孔与模芯外圆加工出预设角度的锥度。在本实施例中，所述夹紧装置为三爪卡盘。如图6所示，电火花大电流加工中心座是在模壳的内孔中装入上模芯，对上模芯的内孔的进行粗加工。组模是将上下模芯以及内正六边形螺栓装入模壳内孔中，且上模芯进行压入量为2.5~3mm（图中H所指尺寸）的压模操作。如图7所示，电火花四次成型是对上下模芯进行四次电火花加工，每次的电极、电流、设备都有区别。电极形状分别为正六边形截面+末端圆柱形、正六边形截面+末端倒角、正六边形截面+末端倒角、圆柱形（分别如图8、9、10、11所示），尺寸分别为17.35mm（正六边形对边尺寸）、17.3mm、17.35mm、13.8mm。四次加工的电流从14A~6A逐级递减。前三次电火花加工相当于粗加工和半精加工，第四次电火花加工相当于精加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法，其特征在于，模壳与模芯在同一设备上、使用同一夹具和角度进行加工。

【技术特征摘要】
1.一种模壳与模芯同磨组模面锥度方法，其特征在于，模壳与模芯在同一设备上、使用同一夹具和角度进行加工。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备为数控研磨机。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹具包括固定座及可绕自身轴线旋转的夹紧装置，夹紧装置旋转安装于固定座上，夹紧装置中心线可相对固定座横向旋转预设角度，模壳与模芯可分别由夹紧装置固定，使用所述设备分别在模壳内孔与模芯外圆加工出预设角度的锥度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述夹紧装置为三爪卡盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：付平安，杨雄辉，黄振，
申请(专利权)人：冷水江天宝实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43