輪胎模具活字塊加工工藝參數(shù)的選擇

胡海明，楊鴻遠(yuǎn)，王科

(1.青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院山東省高分子材料先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島266061；2.青島軟控精工有限公司，山東 青島 266101)

輪胎模具活字塊加工工藝參數(shù)的選擇

Selection of process parameters of tire mold type block

胡海明1，2，楊鴻遠(yuǎn)2，王科1

(1.青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院山東省高分子材料先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島266061；2.青島軟控精工有限公司，山東 青島 266101)

Selection of process parameters of tire mold type block

輪胎模具活字塊是模具側(cè)板上重要部件，它與活字塊槽的配合精度大于0.02 mm時(shí)，輪胎表面就會出現(xiàn)膠邊。通過對加工參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，活字塊的加工精度和表面粗糙度可達(dá)到一致，提高了加工效率和加工質(zhì)量。

活字塊；刀具；加工參數(shù)

輪胎模具側(cè)板中常設(shè)計(jì)有活字塊，目的就是輪胎廠家可方便替換活字塊內(nèi)容。活字塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。活字塊與側(cè)板活字塊槽配合面要求嚴(yán)格，公差控制在0.02 mm以內(nèi)，以防硫化輪胎時(shí)溢料，影響輪胎表面質(zhì)量。因此活字塊加工參數(shù)與加工工藝對活字塊加工質(zhì)量極其重要。

1 活字塊加工工藝

活字塊加工一般安排在三軸數(shù)控銑床加工。工藝路線如下：

下料→開粗→加工配合面→加工壁空→配合面精光→倒角→加工排氣槽

圖1 活字塊

1.1 刀具的選擇

刀具是保證加工順利的主要因素，總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。活字塊加工主要為周邊輪廓和平面加工。周邊輪廓的加工常采用立銑刀；平面加工常采用硬質(zhì)合金銑刀。

1.2 切削用量選擇

粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，相應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本[1]。主要影響因素為：

（1）切削速度Vc

切削速度Vc是影響生產(chǎn)率的重要因素。Vc與刀具耐用度密切相關(guān)，Vc增大，刀具耐用度下降。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系。

（2）主軸轉(zhuǎn)速n

主軸轉(zhuǎn)速n是根據(jù)切削速度Vc來選定，理論計(jì)算公式為：

n=1 000Vc/πD

N——刀具轉(zhuǎn)速，r/min；

Vc——切削速度，m/min；

D——刀具直徑，mm。

數(shù)控機(jī)床的控制面板上設(shè)有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率） 開關(guān)，可對加工過程中主軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。

（3） 切削深度ap

在機(jī)床和刀具剛度允許的情況下，可以使切削深度ap等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。

（4）切削寬度ae

切削寬度ae與刀具直徑d成正比，與切削深度ap成反比。

（5） 進(jìn)給速度Vf

進(jìn)給速度由下式給出：

Vf=n?f?z

Vf——進(jìn)給量，又稱進(jìn)給速度，mm/min；

n——刀具轉(zhuǎn)速，r/min；

f——刀具每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，工件沿進(jìn)給方向移動的距離，即每齒進(jìn)給量，mm/z。

根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇進(jìn)給速度Vf。加工表面粗糙度要求低時(shí)，Vf可在100～200 mm/min范圍內(nèi)選取；當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí)，Vf應(yīng)選小些，一般在50～80 mm/min范圍內(nèi)選取。在加工過程中，Vf可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整。

2 加工參數(shù)選擇

2.1 粗銑參數(shù)

活字塊開粗一般分為板上下件，飛刀飛件兩種，所用刀具分別為D16白鋼刀，D32R0.8機(jī)夾刀。D16白鋼刀在加工過程中所用切削用 量 為 n取 700 r/min，Vf取 200 mm/min；D32R0.8機(jī)夾刀在加工過程中切削用量為n取2 200 r/min，Vf取3 000 mm/min。

編程時(shí)吃刀量的選擇很重要，每層吃刀量過小，而導(dǎo)致落料時(shí)落料刀負(fù)擔(dān)加重等情況。合理的吃刀量可大大減少操作者的輔助加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。吃刀量要求：

（1）高度尺寸大于23 mm的活字塊，編程時(shí)下到（原有尺寸+3）mm的位置，程序分為四層銑削。

（2）高度尺寸在20～23 mm的活字塊，編程時(shí)下到（原有尺寸+1）mm的位置，程序分為三層銑削。

（3）高度尺寸小于20 mm的活字塊，編程時(shí)下到（原有尺寸+2）mm的位置，程序分為三層銑削。

（4）當(dāng)活字塊高度尺寸均未超過17.5 mm，則編程時(shí)下到（原有尺寸+1）mm的位置，程序分為三層銑削。

2.2 配合面精銑

活字塊配合面是活字塊與活字塊槽相配合的部分，精度要求高。配合面精銑所用刀具為D12四刃硬質(zhì)合金刀，加工時(shí)n取1 700 r/min，Vf取500 mm/min。

2.3 加工避空

在現(xiàn)有的活字塊壁空大體可分為兩種，臺階壁空和拔模壁空。臺階壁空精光所用刀具為D12成型刀具，加工時(shí)n取1 600 r/min，Vf取500 mm/min。拔模壁空精光為成型刀具，加工時(shí)n取1 600 r/min，Vf取500 mm/min。

3 結(jié)語

活字塊加工參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化對編程技術(shù)文件、生產(chǎn)管理、加工進(jìn)行了規(guī)范，同時(shí)對活字塊加工質(zhì)量提供了重要保證。

[1] 陳波，陳年華. 數(shù)控銑床常用刀具的合理選用[J]. 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，10(3)：6～7.

(XS-05)

TQ330.4

：1009-797X(2015)04-0058-03

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2015.04.010

胡海明（1964- ），男，青島科技大學(xué)教授，主要從事模具CAD的教學(xué)與科研工作。

2014-07-15