一种车轮锻造模具正面模芯高度检测装置

文／马绍明，李凯，王震，李健，杨金岭·中信戴卡股份有限公司

车轮锻造模具正面下模芯或低压铸造模具正面下模芯都是成形车轮轮辐正面的旋转体，由于此模芯正面都具有一个中心孔和多个凹凸不平的轮辐和筋部的旋转体，从而测量中心孔凸台到模芯各个点的高度就是检验模具模芯尺寸合格与否的依据。由于模具表面凹凸点较多，使用普通检验工具无法检测，用三坐标检测比较麻烦和费时费力，故全新设计了一种锻造车轮模具模芯高度检测装置，如图1 所示。

图1 模具模芯高度检测装置示意图

结构特征介绍

结合图1、图2 所示，检具主体1 与定位销轴6通过铆接或焊接成为一体；游标固定尺示意图见图3，零件配合关系示意图见图4，游标固定尺2 与背板9通过紧固螺钉5 固接；游标固定尺2 的凸起与背板9配合，可以在检具主体水平槽中左右滑动，从而实现量取不同节圆直径的模具模芯凹凸表面深度；游动标尺3 置于游标固定尺2 的槽中并可在其内上下滑动，游动标尺3 本身具有上下长槽，可以通过置于背板9上的锁紧螺钉4 对其实现锁紧；量具把手10 为隔热材料与检具主体1 固接；游动标尺3 底部为尖端，材料为工具钢。

图2 定位销轴和检具主体示意图

图3 游标固定尺示意图

图4 零件配合关系示意图

如图5 所示，游动标尺3 的刻度和游标固定尺2的刻度完全按标准卡尺来设计和度量，即游动标尺3相当于游标卡尺的尺身部分刻度、游标固定尺相当于游标卡尺的游标尺部分刻度。

图5 游标固定尺、游动标尺的刻度0 对0 示意图

如图6 所示，以准确到0.1mm 的标尺为例，游动标尺3 上的最小分度是1mm，游标固定尺2 上有10个小的等分刻度，总长为9mm，每一分度为0.9mm，比游动标尺3 上的最小分度相差0.1mm。量爪并拢时，游动标尺3 和游标固定尺2 的零刻度线对齐，他们的第一条刻度线相差0.1mm，第二条刻度线相差0.2mm。以此类推，第10 条刻度线相差1mm，即游标固定尺2 的第10 条刻度线恰好与游动标尺3 的9mm 刻度线对齐。

图6 工作原理示意图

具体实施方式

游动标尺3 的底部为尖端，材料为工具钢。如图7 所示，游标固定尺2、游动标尺3 刻度0 对0 时，游动标尺3 头部伸出尺寸A 即为可换直径定位销轴8，高度A 作为游动标尺3 的零基准，所以其伸出的超出A 的部分即为其读取数值B，就是模芯孔凸台与模芯正面的高度。游动标尺3 刻度和游标固定尺2 刻度，即完全按标准卡尺刻度形式来设计和度量。

图7 测量检具游标固定尺、游动标尺的基准0 对0 示意图

将可换直径定位销轴8 插入被检模具的模芯中心孔中，对检具主体1 起到定位作用。而且可以根据不同模芯中心孔直径，可更换不同直径的定位销轴8，但其高度A 始终不变，实现一个量具测量多个锻造车轮模具模芯的要求。并且整个装置以可换直径定位销轴8 为轴旋转，实现整个装置量取不同节圆直径或一个平面不同角度和深度的模具芯轴表面，保证测量准确性。

锁紧螺钉4、紧固螺钉5 分别保证测量后，其在铅垂方向和水平方向活动部件的紧固，保证测量数据的读取准确性。

在一条直线上，2 个游动标尺3 测量头同时测量，减少了测量时间，并对一条线上对称模具模芯测量尺寸的测量结果起到校对作用。

本装置特点和优势

该装置结构特点主要体现在以下几点：

锻造车轮模具下模芯或低压铸造模具下模芯都是成形车轮轮辐正面的模芯，由于此模芯正面都具有一个中心孔和多个凹凸不平的轮辐，从而测量中心孔凸台与模芯各个点的高度就是检验模具模芯尺寸合格与否的依据。用通用的检具没有办法量取多个凹凸位置的尺寸，故此设计了一种锻造模具模芯高度测量装置，其便于人工操作、实用性强、使用简便，能实现其他通用的检具结构无法量取的功能。