普通车床加工分型胶模方法解析

（1.中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司黎航部件公司，辽宁 沈阳 110043；2.中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司工装制造厂，辽宁 沈阳 110043）

1 前言

45°分型胶模是加工O形密封橡胶圈的一种，它合理地采用45°分型充分地避开压制时由分模面挤出的飞边，提高胶圈的密封性能，取得良好的使用效果。由于O形密封圈的密封性能好。对所使用的模具加工无论是尺寸精度还是表面质量、上下模研合精度要求都是非常严格。以前加工45°分型胶模都是在车床上用分形样板的方法，通过与工件的研合间接来保证图纸所规定的各个尺寸。这样加工在测量时只能用肉眼在灯光下观察样板与工件间的间隙来确定是否合格。缝隙越小越好，从而在测量过程中会有一定的不重合误差在里面。并且对样板的尺寸精度和表面质量要求十分严格。

2 零件分析

2.1 结构及精度分析

该胶模主要尺寸，它的分型面尺寸为45°±1′，R形结合面尺寸直径为φ8.2+0.05，R中心线重合直径 φD为φ170+0.05，R形结合面中心到上模下模的距离为15±0.02。加工研合后两平面平行度不差0.02，其余自由度按IT12级标准保证。表面粗糙度的要求、模具的所有研合面部分的表面质量为0.8。模形直径 φ8.2+0.05的表面质量为0。1。其余的未标注的表面质量为Ra1.6。

2.2 材料及热处理分析

由于该模具是压制橡胶的模具，所以对所使用的材料的硬度要求不高。一般采用锻造45#中碳钢作为加工材料。该材料进行加工前须经过正火使奥氏体晶粒细化增加碳化物溶量，提高切削加工性能。粗车后应进行调质处理获得李氏体达到具有良好的综合力学性能。

由于模具采用45#中碳钢硬度不高，切削性能较好，在加工中使用钨钛钴类的硬质合金车刀（YT15）牌号，90°偏刀，内孔镗刀及R1的端面圆弧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°，正刃倾角λ=0°～5°，刀尖磨有大约0.8刀尖圆弧的修光刀，内孔镗刀，前角γ=30°，后角α0=6°～10°，主偏角K～93°，副偏角Kγ′=5°～10°，正刃倾角刀尖也具有0.8的修光刃，R1的圆弧车刀前角γ≈15°，后角α0=6°～8°。α1=α2=1°～2°，Kγ=1°～1.5°，后刀面磨有大圆弧避免刮伤工件表面。对于加工φ8.2+0.05环槽的刀具的选用，由于环槽的尺寸要求较严格，可利用线切割来切出刀具的R形，然后磨出前角（γ）≈12°～15°，后角 α0=6°～8°两副后角α1=α2=1°～3°，对前刀面修磨带有一个大于R4的倒屑横，使切屑有规律排向刀架方向，将其后刀面后半部磨出一个大圆弧，也避免作内模R型刮伤模面，最后用细油石对车刀的各个角度修磨，使车刀刃口达到锋利最佳状态。

2.4 精车45°分型胶模的加工方法

2.4.1 上模的加工方法

首先将上模用三爪卡盘装夹在机床上，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°偏刀精车φ250外圆及φ100内孔用R1的端面圆弧车刀将R1尺寸车出。使其达到尺寸及精度要求。接下来用45°角度样板紧靠上模右端面。转动小拖板用装夹在小刀架上的百分表拉直接正角度样板，使刀架与车床主轴形成标准45°，达45°±1°尺寸，用开反车匀速车削度面精车45°锥体（如图）。

精车上模R环形槽。将成形车刀装夹在刀架上使刀具与执车床主轴夹角45°。移动中拖板和大拖板用成形车刀与Φ250右端面对刀，使数显大拖板尺寸设为0.000，由于成形车刀直径为Φ8.2，零件图纸及槽对端面为15，所以成形车刀中心到槽及中心大拖板为15-4.1=11.9。

移动大拖板和中拖板，将大拖板数显尺寸值为11.9位置上，移动中拖开反车在45°维度面上对刀。使中拖板数显数值设立为0.000。对完刀以后通过公式：M=ΦD+R，计算出中拖板移动距离为175.798mm，就可以加工到170+0.005中的模型尺寸R值。移动大拖板将中拖板移动到数显尺寸为190，然后移动大拖板数显尺寸11.9，开正车，当刀具与工件接触时缓慢进刀。车削至M值尺寸为175.798，这样上模就加工过错了，用细砂布或细圆弧油石将R形面修研抛光0.4将工件卸下，将车床主轴与刀架45°和成形刀保留。

2 下模加工方法

将下模装夹在三爪卡盘上找正端面和内孔，保证使端面平行度为0.02。装夹内孔镗刀车削内孔达到尺寸及表面粗糙度要求，利用原来加工上模的45°，开正车匀速削度面，达到光度，车削下模R形面尺寸。对于下模R槽尺寸加工同上模同样处理。首先用成形车刀在下模端面上对刀数显大拖板数值为0.000。使成形刀具对刀点到下模R槽中心尺寸为11.9与上模尺寸重合。把大拖板确定在11.9数值上，用中拖板在45°锥度面上对刀找到R中心的正确位置利计算出中拖板移动距离为M=164.202。对完刀后将中拖板数值定为0.000。然后开反车车削到164.202数值上。这样下模就加工完了。同样也用砂布和油石抛光R形面达到0.4。

加工R槽时中拖板进刀时凭感觉缓慢进刀，要保持刀具刃口锋利，排屑流畅，加工时可以用机油做冷却，也要以提高光度。在加工要到尺寸时可使刀刃停留在R槽一段时间。这样可使刀刃对R槽进行修光作用，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形面时不要碰到R槽的尖边。以免合模时O形圈有飞边。

结语

通过用普通数显车床加工45°分形胶模，使操作者对加工胶模有了更进一步的了解，在加工中懂得了利用数显的精确数值和对胶模的尺寸计算分析的加工方法。

[1]机械制图[M].高等教育出版社.

[2]金属材料与热处理[M].高等教育出版社.

[3]公差配合与技术测量[M].人民教育出版社.