45°分型面O 形航空胶圈模具车削工艺

2014-12-02空军93199部队飞机修理厂黑龙江哈尔滨150223朱金华

金属加工(冷加工) 2014年6期

空军93199 部队飞机修理厂 (黑龙江哈尔滨 150223)朱金华王超

随着航空工业的迅速发展，对液压、气动技术提出了更高的要求，O 形密封胶圈越来越起着重要的作用，O 形胶圈加工的精度也随之不断提高。为此，本文对批量小，种类多，精度要求又高的45°分型面O 形胶圈模具在卧式车床上反复实践、探索，总结出了一套成功的加工工艺，并对其产生不合格的原因及排除方法进行分析，供大家参考。

一、45°分型面O 形胶圈模具结构分析

45°分型面O 形胶圈压模模具，是由上、下模和定位销组成。上、下模的结合面是45°锥形，结合面中部有压制胶圈的圆弧型腔，型腔侧面有余胶槽，结合面外沿有启模槽。主要是通过上、下模合模后锥面和端面配合定位，这样有利于合模和脱模(见图1)。

压模一般采用45 钢，调质处理，硬度为30～34HRC。此模具不仅对各型腔尺寸及配合精度要求高，而且对模具整体的平行度、位置度、同轴度等有很高的要求。

图1 45°分型面O 形胶圈压模模具

二、45°分型面O 形胶圈模具加工工艺

由于45°分型面O 形胶圈压模模具加工精度要求较高，需采用多把刀具才能完成加工。根据先粗后精、先近后远、内外交叉、路线最短等原则，加工工艺如下:

1.粗车初形及热处理

(1)车端面、外圆，钻定位销底孔、倒角等。

(2)小滑板旋转45°车上、下模的锥面，留2mm的精车余量。

(3)热处理。调质:硬度30～34HRC。

2.精车下模

以外圆为夹紧面，选择外圆与B 面为统一基准面，以保证位置精度要求较高的锥面和型腔在一次装夹下完成加工(见图2)。

图2 45°上、下模示意图

(1)找正初胎。精车外圆及端面B 等，45°胶圈压模模具的外圆是作为测量和对刀的基准，偏差不大于0.01mm，精车或用铰刀加工定位销孔，达到设计尺寸;正转精车锥面，用万能角度尺对锥面进行测量，应达到公差范围内，并抛光达到表面粗糙度值Ra=0.4μm。

(2)精车胶圈模型腔时，原旋转45°小滑板不动。安装提前用工具磨床加工的成形圆弧刀(刀杆材料为白钢)，并与分型锥面相互垂直。在此需要注意的是，一定要运用一些方法来削除机床误差与不必要的人为误差，从而保证型腔尺寸的准确性。

(3)加工型腔关键一步就是确定型腔中径的尺寸，只要找的正确加工无误，上下模具才能不错位，采用Y值对刀。以外圆直径D 为对刀基准面 (见图3)。定好中滑板和小滑板的刻度;纵向摇动大滑板向右;横向进刀至中径Dcp处;横向进刀计算公式

图3 45°下模对刀方法示意图

式中，Y 是中滑板进刀值;D 是模具外径的实际尺寸;Dcp是模具中径的设计尺寸;R 是圆弧刀的半径。

向左摇动车床大滑板，使圆弧刀轻轻接触锥面，反转并使圆弧刀刃在工件上轻轻刻划一条线痕，用卡尺准确测量，检验中径尺寸是否正确。

(4)确定准确无误后，低速反转加工型腔，将小滑板缓慢均匀进刀，进刀尺寸为R。在进刀中，中间至少有一次测量检验，中间测量法是加工中的关键，主要是靠测量尖边、测量中径、并用样板进行光隙测量。当R 刀进给尺寸一定时，X 就有一个确定值。

中间测量公式

式中，R 是圆弧刀半径，M 是进刀量，D下测是下模型腔尖边测量尺寸。最后测量公式

(5)抛光达到表面粗糙度值Ra=0.2μm (不允许将型腔尖锐角倒钝)。

3.精车上模

以外圆与A 面为装夹定位基准(见图2)。

(1)找正初胎。精车外圆及端面A 等;反转精车锥面，精车上模锥面时，要注意留出适当的加工余量，以便用来消除上、下模锥度配合误差，着色检验锥面及端面配合情况，锥面配合不好时可根据着色程度，适当调整车床小滑板的旋转角度进行再精车，精车、研磨后的锥面配合着色面积要达到95%以上，表面粗糙度值达到Ra=0.4μm。

(2)锥面及端面配合完好后，调整后的45°小滑板不动，方可精车胶圈模型腔。

(3)Y 值对刀法与加工下模相同，用Y 值进刀(见图4)。

横向进刀计算公式