排氣扇葉片成型模的特殊加工方法

賴遠(yuǎn)雄

（佛山市三水區(qū)工業(yè)中等專業(yè)學(xué)校，廣東佛山 528100）

1 葉片成型工藝分析

16英寸工業(yè)排氣扇葉片零件如圖1所示。

圖1 葉片零件示意圖

該葉片采用0.8 mm厚的板材，在成型前，葉片的外形和三個(gè)安裝孔已經(jīng)加工好，而成型工序需要對(duì)葉片進(jìn)行彎形和環(huán)形加強(qiáng)筋沖制，要求一次完成。葉片加強(qiáng)筋尺寸5 mm×3 mm，葉片彎曲半徑250 mm。

2 成型模具的加工

為了加工此葉片，設(shè)計(jì)了一套模具，如圖2所示。

圖2 成型模具示意圖

這套成型模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，能基本滿足葉片的成型加工工藝要求。在加工和使用過(guò)程中，有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

（1）由于凹模和凸模包含了曲面和加強(qiáng)筋，雖然精度要求不高，但為了加工方便，在加工過(guò)程中，使用數(shù)控銑床對(duì)凹模和凸模分別進(jìn)行形面加工。

（2）由于用到數(shù)控銑床，編程較復(fù)雜，因此整個(gè)模具的加工成本較高[1]。

（3）在使用過(guò)程中，模具的加強(qiáng)筋部位是易磨損部位，磨損時(shí)，需要對(duì)凹模和凸模重新進(jìn)行數(shù)銑加工，修模時(shí)間長(zhǎng)，影響了正常的生產(chǎn)，增加了生產(chǎn)成本[2]。

針對(duì)這些情況，對(duì)該成型模具進(jìn)行了分析，充分運(yùn)用現(xiàn)有的設(shè)備對(duì)模具進(jìn)行加工，采用一種特殊加工方法。

3 特殊加工方法

該模具的重點(diǎn)是加強(qiáng)筋部位，而其加工精度要求又不高，因此可以考慮用數(shù)控銑床以外的設(shè)備來(lái)加工，要求加工和維修方便、簡(jiǎn)單，成本低廉。

經(jīng)過(guò)分析研究，采用了現(xiàn)有的設(shè)備——數(shù)控線切割機(jī)對(duì)模具的凹凸模進(jìn)行加工。采用的線切割機(jī)是DK7725，最大切割厚度是250 mm，加工表面粗糙度Ra ≤2.5，完全能滿足加工要求。

3.1 凹凸模下料

模具采用尺寸為265 mm×210 mm×81 mm的坯料，材料為Cr12模具鋼。需要一次線切割完成凹模和凸模的下料，如圖3所示。

圖3 凹凸模下料示意圖

在線切割完成后要對(duì)凹模和凸模分別進(jìn)行相應(yīng)的孔加工，之后進(jìn)行常規(guī)的熱處理[3]，方法是980 ℃加熱油冷淬火，220 ℃恒溫回火4 小時(shí)以上，最終硬度達(dá)到HRC58～60。

3.2 凹凸模線切割加工

如圖4、圖5 所示為線切割加工時(shí)的穿絲孔位置，穿絲孔直徑? 3 mm。線切割時(shí)采用? 0.12 mm的鉬絲，要注意工件的裝夾和切割的順序，盡量減少工件的變形。

圖4 凸模線割示意圖

圖5 凹模線割示意圖

經(jīng)過(guò)線切割加工，得到如圖6 所示的凸模件1、2、3，如圖7所示凹模件1、2。

圖6 凸模件1、件2和件3

圖7 凹模件1、件2

3.3 凸模和凹模的鉗加工

線切割完成以后，需要對(duì)凸模和凹模分別進(jìn)行鉗工的手工加工，即對(duì)凸模件2 加強(qiáng)筋部位進(jìn)行手工打磨，按照葉片工件要求打磨出R2.5的圓弧；對(duì)凹模件1 和件2 加強(qiáng)筋部位打磨出R0.5的圓弧。

圖8 模具裝配示意圖

3.4 模具裝配

模具安裝如圖8所示，凸模由件1和件2、件3 裝配組合而成，其中件2 用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)和填充，使其突出2 mm，作為加強(qiáng)筋部位。從理論上講，凸模經(jīng)過(guò)線切割加工后，三件配合存在0.28 mm的間隙，但實(shí)際上，件2切割出來(lái)后有微量的變形，裝配時(shí)剛好能夠抵消這個(gè)間隙，形成較緊密的配合，由于葉片零件加強(qiáng)筋部位的精度要求不高，因此完全符合工藝要求。凹模由件1和件2裝配組合而成，要求通過(guò)凸模來(lái)定位裝配。

3.5 修模方法

在生產(chǎn)中，當(dāng)模具出現(xiàn)磨損后，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚Ｔ撃＞咧饕哪p位置是加強(qiáng)筋部位，可將凸模件2 拆出重新打磨，裝配時(shí)調(diào)整好其伸出距離即可。而當(dāng)凹凸模曲面出現(xiàn)磨損或變形時(shí)，可重新對(duì)其進(jìn)行線切割加工，注意加工量要盡量小。由此可反復(fù)用相同的方法進(jìn)行修模，從而把模具的成本降到最低[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

在生產(chǎn)中，通過(guò)對(duì)該模具加工方法的改進(jìn)，取得了良好的效果，使得加工和維修變得簡(jiǎn)單方便，模具加工的成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。而對(duì)于類似需要沖制加強(qiáng)筋的零件，也具有很好的借鑒意義，同樣可以用這種方法加工模具。

［1］陳萬(wàn)林.實(shí)用模具技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

［2］靖穎怡.模具制造工藝裝備及應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

［3］單巖，夏天.數(shù)控線切割加工［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［4］張曉林.模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.