CN102350711B - 改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其包括以下步骤：a.成孔：在标定的成孔位置使用成型刀具钻孔，刀转速控制在300~370r/min，留处余量0.9~1.5mm；b.冷却；c.精铰：所步骤a所成孔使用铰刀进行精加工，去除毛刺，留出余量0.3~0.5mm；d.使用砂粒度大于等于600目的砂纸对精铰后的孔打磨，磨削掉精铰后的留出的余量。依据本发明加工精度高、且不容易出现产品缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其中所述内胆更具体为太阳能热水器内胆。
背景技术
近年国内普通直插式的非承压太阳能热水器出现了塑料内胆水箱，一般一台水箱有10-30个真空管口。塑料内胆在吹塑成型中只能做成一个带有一个开口的“瓶状”容器，形成坯件，坯件成型过程中一般无法直接成孔，所述的10-30个真空管口只能靠后续的机械加工进行成孔。根据技术要求，管口的尺寸必须比较精确、公差范围较小，加工后的表面粗糙度较小，无毛刺。不过目前对塑料件进行精度切削加工还是比较困难的，原因在于塑料件的材质具有其特殊属性，也就是软化点、熔点比较低，一般切削产生的热量足以让其软化变形甚至局部融化。不仅很难保证尺寸的精度，连表面质量也难以保证。
该问题在太阳能行业尤为突出，一旦塑料内胆管口尺寸精度差或毛刺大、表面质量差，那么直接导致的后果是在使用中会产生水箱漏水。目前国内该行业采用的机加工方法大部分仅有钻削一道工序，这样尺寸精度很难保证，后续会因此而出现问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种加工精度高、且不容易出现产品缺陷的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺。
本发明采用以下技术方案：
该发明改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其包括以下步骤：
a.成孔：在标定的成孔位置使用成型刀具钻孔，刀转速控制在300~370r/min，留出余量0.9~1.5mm；
b.冷却；
c.精铰：对步骤a所成孔使用铰刀进行精加工，去除毛刺，留出余量0.3~0.5mm；
d.使用砂粒度大于等于600目的砂纸对精铰后的孔打磨，磨削掉精铰后的留出的余量。
依据本发明的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺被原来的一道工序分成了四道工序，先进行粗加工，以保证加工效率，当然，成孔工序无论是既有的加工工艺还是本方案所采用的工艺都是必不可少的，铰孔虽然可以进行精加工，但不能直接成孔。粗加工后的精加工可以保证加工精度，尤其是对孔的打磨，可以大大提高最终成孔的精度。
冷却步骤地引入则有益于保证成孔的质量，防止在粗加工条件下直接进行精加工所带来变性对加工精度的负面影响。
上述改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，步骤b的冷却方式为把成孔后的工件放到常温条件下自然冷却，冷却时间为36~60小时。
上述改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，所述冷却时间取48小时。
上述改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，步骤a留出的余量为1mm，步骤c留出的余量为0.4mm。
上述改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，步骤a留出的余量为步骤b测量后所得，并通过刀具选型予以保证。
上述改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，所述砂纸的优选砂粒度为800目。
下面对本发明的技术方案通过示例的方式进行进一步的说明，使本领域的技术人员更好的理解本发明。
具体实施方式
一种改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其基本步骤包括：
a.成孔：在标定的成孔位置使用成型刀具钻孔，刀转速控制在300~370r/min，留出余量0.9~1.5mm；
b.冷却；
c.精铰：对步骤a所成孔使用铰刀进行精加工，去除毛刺，留出余量0.3~0.5mm；
d.使用砂粒度大于等于600目的砂纸对精铰后的孔打磨，磨削掉精铰后的留出的余量。
关于步骤a和步骤b刀速的选择应尽量控制刀速不大于360r/min，在可控的范围内稍大影响不会很大，比如370r/min，太大不仅毛刺长，而且切削热足以软化改型聚丙烯，导致所成孔发生变形。但也不宜过小，太小的话刀具可能切不动，阻尼大，较合适的切削速度是360r/min，低于300r/min不建议使用。
实验证明，成 孔步骤冷却后加工精度能够得到保证，宏观的机理成孔区域的温度较高，会发生微观的变形，这些微观的变形可能在后续的加工中被放大。塑料的冷却在上述粗加工条件下很快就能够冷却，不过后来经过实验，最终成孔的质量并不十分理想。经过长期反复的试验发现，在常温下冷却36小时以上，最终成孔的质量明显提高，其机理目前尚不清楚，但不影响本方案的实现，可能是塑料在一定变形范围内也有类似于金属的恢复变形的能力，这个过程并不随着完全冷却过程的完毕而完成，可能需要更长的时间。因此，所述步骤b的冷却方式为把成孔后的工件放到常温条件下自然冷却，冷却时间为36~60小时，当然时间过长也不是生产厂家所希望看到的，会占用比较大的场地。为此，较佳的冷却时间为48小时，基本上能够保证各工序的正常轮转。原则上某一步骤的长短不会太大的影响后续工序的进行，在宏观的时间段内，整体上仍然是流转的。这在机械中自然失效中较常用到。
对于所述步骤a和步骤c中的余量，理想状态下前者为1mm，后者为0.4mm，但受限于加工精度和加工误差，这个余量被放大成如上述基本方案所示的范围，基本方案对应的范围有两层解释，第一种解释是为前述的所指的加工精度和加工误差所决定的加工所必须保证的范围，第二种解释为余量控制，尽可能的控制所选定的余量在理想位置，比如控制在所说0.9~1.5mm中的一点，在这个范围内基本上都可以接受。这段说明并不会影响所请求保护范围的认识，所表示的是加工余量，这个加工余量此处所说明的技术缘由所获得。
那么进一步地，如前所述，相关余量尽可能的通过预先的保证进行选择，那么所述步骤a留出的余量为步骤b测量后所得，并通过刀具选型予以保证。当然，相关数值的测量还需要处理以下问题，由于测量工具多为硬质合金制成，工具的硬度远大于被测本方案的对象工件的硬度，测量误差也比较大。因此，本方案中有关加工余量的选择应当考虑的是控制，尽可能的予以保证。
较佳地，所述砂纸的优选砂粒度为800目，完全可以达到所需要的加工精度，且工时较小。因此相应的选择理由是，沙粒度太大，也就是砂纸太细，虽然所获得表面的粗糙度较好，但磨削的效率就会大大降低，反之，则表面质量太差，但效率很高，取合理选择为800目。
Claims (5)
1.一种改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其特征在于其包括以下步骤：
a.成孔：在标定的成孔位置使用成型刀具钻孔，刀转速控制在300~370r/min，留出余量0.9~1.5mm；
b.冷却：把成孔后的工件放到常温条件下自然冷却，冷却时间为36~60小时；
c.精铰：对步骤a所成孔使用铰刀进行精加工，去除毛刺，留出余量0.3~0.5mm；
d.使用砂粒度大于等于600目的砂纸对精铰后的孔打磨，磨削掉精铰后的留出的余量。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其特征在于，所述冷却时间取48小时。
3.根据权利要求1或2所述的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其特征在于，步骤a留出的余量为1mm，步骤c留出的余量为0.4mm。
4.根据权利要求3所述的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其特征在于，步骤a留出的余量为步骤b测量后所得，并通过刀具选型予以保证。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯内胆精度切削加工工艺，其特征在于，所述砂纸的优选砂粒度为800目。
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