72腔瓶坯模中NECK RING的加工工艺分析

刘立运

（广州城建技工学校，广州 510925）

72腔瓶坯模是浙江某集团开发生产的一套高精密瓶坯模具，NECK RING是成型瓶口螺纹部分一个重要零件，与下端锥度配合的是凸模型芯，上端锥度配合的是成型瓶坯身中间一段。NECK RING是分成两瓣装在滑块上，靠滑块合拢来成型瓶口螺纹部分的。要保证NECK RING在多腔模具中的装配精度，必须首先保证NECK RING每一个形状位置精度和尺寸的一致性。生产中通过改进工艺，产品的合格率达到100%，生产周期也缩短了很多。

1 NECK RING的材料

NECK RING所用的材料是420，它是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。相当于我国的3Cr13不锈钢，其成分为：Cr为12～14%、C为0.3～0.4%、Mn≤1.00%、Si≤1.0%、Ni≤0.75%、P≤0.04%、S≤0.03%，属于马氏体不锈钢，具有耐磨性、抗腐蚀性以及硬度高等特点，适用于各类精密机械、轴承、电气、设备、仪器、仪表、家用电器等，也可用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。

2 NECK RING的尺寸分析

工件下端内锥与型芯相配合，配合尺寸为φ37.60mm，上端外锥为φ48.00mm与成型瓶坯身中间一段的内锥配合，加工时要保证其配合尺寸和精度，如长度方向尺寸为55.000mm、（46.010＋0.005）mm等，而且技术要求也明确提出表面粗糙度的标准，两位小数尺寸的表面粗糙度为RZ2.5，说明零件的要求是很高的。

3 NECK RING加工中的工艺改进

以前加工锥度配合位时采用车削加工，配合面基本上能满足要求，但配合的尺寸难以保证，两面粗糙度较低，淬火回来的工件在车床上也较难加工，研究分析后采用磨削代替以前的车削，减少了装夹时间，尺寸能满足要求，表面粗糙度得到了很好的保证。

3.1 外圆磨床装夹工艺的改进

普通的外圆磨床磨削工件时用三爪自定心卡盘装夹工件，装夹时需垫铜皮，操作不便且时间较长。在此基础上，在外圆磨床上装一个磁盘，每次工件装上去之后便被磁盘吸住，平面度不用调整，只需调整外圆面。

3.2 热处理工艺的改进

常规的热处理方式处理工件，工件变形大，表面会出现氧化和脱碳等现象，且每次粗加工时余量较多，无形中增加了精加工的工作量。经分析，人们采用真空热处理的方法，粗加工时余量留0.2mm就足够，缩短了精加工的时间。

3.3 螺纹加工的工艺改进

工件右端螺纹部分以往采用的是数控车床加工，但加工后的工件表面粗糙度不高，去除表面毛刺很困难。于是需要改进加工方法，先在数控车床上加工电极，电极使外螺纹容易加工和测量，再在电火花机上完成两个电极的螺纹加工。

3.4 测量工具的改进

实际生产中往往采用千分尺来测量工件，但由于操作者的原因或受温度的影响，测量时会出现很小的误差，后来对重要的尺寸采用块规配千分表来测量，QC运用三坐标测量仪来检验。

4 零件的加工工艺过程

4.1 备料和钻孔

下料φ60 X56的420材料。普通车床上钻一个φ22mm的通孔，为车加工后道工序中的内孔做准备。

4.2 粗加工、普车加工和铣床加工

车削内孔一刀，接着车下端锥度，然后车外圆尺寸，调头夹持刚车出来的外圆，外圆端面紧贴卡爪端面，车右端的锥度和切槽，车内孔螺纹的直径尺寸，注意保留0.4mm的余量。

在普通车床CA6140上进行倒角，包括所有的闭空位，加工前可做一个芯轴，右端用螺母紧固，螺母旋下可做一个开口垫圈。

在铣床上铣削槽，接着钻螺纹底孔和沉孔，然后加工弹簧孔、排气槽以及攻螺纹。

4.3 热处理和线切割

真空热处理，保证其硬度达到HRC48～50。选用慢走丝0.1mm的线将工件切割开来，该工件为对称结构。

4.4 平磨加工、外圆磨加工和车床加工

在平磨上分别加工线切割后的分割面，然后用螺丝紧固A、B两瓣。外圆磨上放置一磁盘，以加工好的右平面为基准吸平在磁盘上，用杠杆百分表进行工件外圆找正，磨削外圆尺寸。

用四爪卡盘夹住外圆，以左端面和外圆为基准对工件进行找正，车床在加工时保证平行，尺寸做到（26.0+0.1）mm，然后进行磨床，尺寸做到（26.00+0.01）mm，用深度千分尺来测量。

4.5 外圆磨削左端内锥、侧面、凹槽和右边外锥

以右平面为基准吸平在磁盘上，用杠杆百分表进行找正工件外圆，磨削内锥，保证底面和锥面同时接触。在平面磨床上磨削外圆的侧面和凹槽直径，然后磨削右边尺寸为8.99+0.02mm。测量要用芯轴涂红丹来检查接触面，保证着色达85%。

4.6 电火花加工

在SODICK火花机上，装好提前加工好的电极，并校正好粗、精加工的螺纹，充分浇注火花机油，一方面冷却灭弧，另一方面冲走碳渣。

4.7 刻字、清理、省模

用雕刻机在螺纹右端的口部刻字，每个型腔都有一个编号，便于以后的维修。钳工清理螺纹，修整所有的飞边。采用手工省模，使螺纹部分达到镜面程度，注意右边口部的SHARP位，要求保持尖角。

4.8 送检

用三坐标测量仪对工件做全面的检测，出检验报告。

5 结语

NECK RING的生产加工工艺是经过实践检验的，质量上得到很大提高，时间上缩短了很多。在NECK RING加工中，对于较难把握的尺寸，尽可能采用先进的工艺装备，使问题简单化。