CN103144224B - 一种45°o型密封圈模具及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种45°O型密封圈模具及其加工方法，所述的45°O型密封圈模具主要由上模板、下模板、凸模及凹模组成，所述凸模置于上模板上的凸模安装孔内，凹模置于下模板上的凹模安装孔内，上模板和下模板通过置于定位销孔内的定位销连接，凸模下部为45°斜面，在斜面上设有密封圈上型腔，凹模上部为45°斜面，在斜面上设有与密封圈上型腔相匹配的密封圈下型腔，密封圈上型腔与密封圈下型腔组合成一个完整的密封圈型腔。本发明所述加工方法是采用数控车床结合MAZATROL程序编写完成模具的加工。通过数控加工保证了型芯尺寸的一致性，使型芯可互换，可复制，生产效率及表面质量均高，是对普通机床加工方法的突破及飞跃。

Description

一种45°O型密封圈模具及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种工装模具，尤其是涉及一种45°O型密封圈模具及其加工方法。

背景技术

在各种机械、化工、冶金及制药等设备中，为了防止液体和气体的渗漏，需要在设备的接口之间采用各种密封圈进行有效的密封，目前，O型密封圈应用尤为广泛，现有O型密封圈的加工制造大都是通过工装模具来完成。而模具的制造也是通过手工在普通车床上进行加工而成，在加工使，需要考虑锥度的平直，阴阳模锥度的配合，R刀的刃磨、研磨、安装等因素。尤其是对于45°O型密封圈模具而言，因为角度、圆弧的存在而使得加工比较复杂，从而降低了生产效率。由于45°O型密封圈模具制造的精度要求较高，因此采用手动车床加工模具合格率较低，其合格率不到40%。为了提高生产效率，目前部分生产厂家采用数控加工，通过对数车安装刀柄的刀座进行改装，让现有刀柄与加工的工件形成45°夹角。然后装上原配刀杆和R刀，再根据事先编好的程序进行加工。但是采用这种加工方法在加工中出现了程序不连续造成型腔中形成凸台的问题，在加工完后需再对凸台进行编程去除，这样使加工变得异常繁琐，并且存在加工痕迹，使型腔连接不连续而存在瑕疵。并且在加工中出现震刀现象。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种45°O型密封圈模具及其加工方法。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的。

本发明所述的一种45°O型密封圈模具，主要由上模板、下模板、凸模及凹模组成，所述凸模置于上模板上的凸模安装孔内，凹模置于下模板上的凹模安装孔内，上模板和下模板通过置于定位销孔内的定位销连接。

所述凸模下部为45°斜面，在斜面上设有密封圈上型腔。

所述凹模上部为45°斜面，在斜面上设有与密封圈上型腔相匹配的密封圈下型腔，密封圈上型腔与密封圈下型腔组合成一个完整的密封圈型腔。

所述下模板上设有测温孔。

作为本发明的另一目的，提供了一种加工上述45°O型密封圈模具的方法，采用数控车床结合MAZATROL程序编写完成模具的加工，其具体加工方法步骤如下：

a、计算45°O型密封圈模具的型腔D_中：根据待加工O型密封圈的小径D_内和截面直径d计算出45°O型密封圈模具的型腔如下：

D_中=（D_内+d）×（1+δ）；

上式中δ为密封圈分模面毛边厚度；

b、备料：凸模及凹模采用45#钢棒材料加工，钢棒外径在D_中+40mm～D_中+45mm之间，上模板及下模板采用20～25mm厚的钢板加工，安装孔大于D_中+10mm；

ｃ、设计制造适合数控车床设备使用的45°装刀刀杆，使用镗刀刀座并设计制造45°镗刀刀柄；

ｅ、修改数控车床设备参数U36拓展45°O型密封圈模具型腔小径的加工范围。其中参数“U36”为轮廓加工时的方向进给允许范围。

所述钢棒在长度方向上留有夹头，以便于精车密封圈型腔时一次装夹加工配合面和型腔部分。

所述45°O型密封圈模具的密封圈型腔截面直径由高速钢R刀低速车削形成。

所述R刀需在砂轮上刃磨后留2～3mm,再采用细油石研磨到尺寸、光度。

所述R刀与45°O型密封圈模具的45度斜面垂直。

所述密封圈型腔离凹模上端面5～10mm,这样可以减少斜面与斜面的接触面积，利于多余胶料有地方可跑。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明采用数控车床结合程序控制的方式加工45°O型密封圈模具，通过数控加工保证了型芯尺寸的一致性，使型芯可互换，可复制，生产效率及表面质量均高，是对普通机床加工方法的突破及飞跃。同时通过对刀杆进行了改造，使用镗刀刀座并设计制造了45°镗刀刀柄，解决了程序编程费时、费力的问题，让刀走的轨迹按照一层一层的向下切削，杜绝了在加工中出现切削不连续的现象，使加工变得更简捷。采用本发明所述加工方法，不仅大大缩短了模具制造周期，而且大大提高了模具质量，采用传统加工方法模具合格率为30～40％，而采用本发明加工方法模具合格率为80～90％左右。

附图说明

图1为本发明45°O型密封圈模具装配结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明45°O型密封圈模具的上模板俯视结构示意图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5为本发明45°O型密封圈模具的下模板俯视结构示意图；

图6为图5的B-B向剖视图；

图7为本发明45°O型密封圈模具的凸模结构示意图；

图8为本发明45°O型密封圈模具的凹模结构示意图；

图9为本发明45°镗刀刀柄结构示意图；

图10为O型密封圈制品截面示意图。

图中：1-上模板，2下模板，3-定位销，4-凹模，5-凸模，6-密封圈型腔，7-密封圈上型腔，8-密封圈下型腔，9-测温孔，31-定位销孔，41-凹模安装孔，51-凸模安装孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图8所示，本发明所述的一种45°O型密封圈模具，主要由上模板1、下模板2、凸模5及凹模4组成，所述凸模5置于上模板1上的凸模安装孔51内，凹模4置于下模板2上的凹模安装孔41内，上模板1和下模板2通过置于定位销孔31内的定位销3连接。

所述凸模5下部为45°斜面，在斜面上设有密封圈上型腔7。

所述凹模4上部为45°斜面，在斜面上设有与密封圈上型腔7相匹配的密封圈下型腔8，密封圈上型腔7与密封圈下型腔8组合成一个完整的密封圈型腔6。

所述下模板2上设有测温孔9。

如图1至图10所示，作为本发明的另一目的，提供了一种加工上述45°O型密封圈模具的方法，采用数控车床结合MAZATROL程序编写完成模具的加工，其具体加工方法步骤如下：

a、计算45°O型密封圈模具的型腔D_中：根据待加工O型密封圈的小径D_内和截面直径d计算出45°O型密封圈模具的型腔如下：

D_中=（D_内+d）×（1+δ）；

上式中δ为密封圈分模面毛边厚度；

b、备料：凸模5及凹模4采用45#钢棒材料加工，钢棒外径在D_中+40mm～D_中+45mm之间，上模板1及下模板2采用20～25mm厚的钢板加工，安装孔大于D_中+10mm；

ｃ、设计制造适合数控车床设备使用的45°装刀刀杆，使用镗刀刀座并设计制造45°镗刀刀柄；

ｅ、修改数控车床设备参数U36拓展45°O型密封圈模具型腔小径的加工范围。其中参数“U36”为轮廓加工时的方向进给允许范围。

所述钢棒在长度方向上留有夹头，以便于精车密封圈型腔时一次装夹加工配合面和型腔部分。

所述45°O型密封圈模具的密封圈型腔截面直径由高速钢R刀低速车削形成。

所述R刀需在砂轮上刃磨后留2～3mm,再采用细油石研磨到尺寸、光度。

所述R刀与45°O型密封圈模具的45°斜面垂直。

所述密封圈型腔6离凹模4上端面5～10mm,这样可以减少斜面与斜面的接触面积，利于多余胶料有地方可跑。

本发明在加工时，先在机加车间制造一套工装模压出合格“O”型胶圈，再在数控车试制45°密封圈模具，项目试制以前是根据设计部门提供的胶圈小径D_内（或中径D_中）和截面直径d。45°“O”型胶圈工装的型腔D_中=（D_内+d）×（1+δ），d因为收缩变化小，一般都按制品截面胶径确定，并计算出尖点尺寸。有了D_中、d和尖点尺寸，即可准备模板及45#钢棒材料。45°“O”型胶圈的模板通常选择20mm厚，孔的尺寸按标准有25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm等多种，一般不能小于D_中+10mm大小。钢棒外径约等于D_中+40mm，长度方向上须留有夹头，以便于精车型腔时一次装夹加工配合面和型腔部分。

本发明密封圈型腔截面直径由高速钢R刀低速车削而出。R刀的尺寸精度、光度直接关系到45°O型胶圈产品的质量，因此R刀在砂轮上刃磨后留2～3mm用细油石研磨到尺寸、光度。用R样板检查R圆弧是否准确。R刀的前角为0，后角根据O型圈大小进行调整。R刀装夹在特制弹簧刀杆上后再安装到刀架上。刀具与45°斜面必须垂直。

另外，考虑模压工序，45°“O”型圈型腔应该在斜面中间，离端面5～10mm，有意减小斜面与斜面的接触面积，利于多余胶料有地方可跑。

本发明通过对刀杆进行了改造，使用镗刀刀座并设计制造如图9所示的45°镗刀刀柄。解决了程序问题，让刀走的轨迹按照一层一层的向下切削，杜绝了在加工中出现切削不连续的现象，提高制品加工质量。

Claims (7)

1.一种45°O型密封圈模具，主要由上模板(1)、下模板(2)、凸模(5)及凹模(4)组成，其特征在于：所述凸模(5)置于上模板(1)上的凸模安装孔(51)内，凹模(4)置于下模板(2)上的凹模安装孔(41)内，上模板(1)和下模板(2)通过置于定位销孔(31)内的定位销(3)连接；所述凸模(5)下部为45°斜面，在斜面上设有密封圈上型腔(7)；所述凹模(4)上部为45°斜面，在斜面上设有与密封圈上型腔(7)相匹配的密封圈下型腔(8)，密封圈上型腔(7)与密封圈下型腔(8)组合成一个完整的密封圈型腔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种45°O型密封圈模具，其特征在于：所述下模板(2)上设有测温孔(9)。

3.一种实现如权利要求1所述的45°O型密封圈模具的加工方法，其特征在于：采用数控车床结合MAZATROL程序编写完成模具的加工，其具体加工方法步骤如下：

a、计算45°O型密封圈模具的型腔D_中：根据待加工O型密封圈的小径D_内和截面直径d计算出45°O型密封圈模具的型腔如下：

D_中＝(D_内+d)×(1+δ)；

b、备料：凸模(5)及凹模(4)采用45#钢棒材料加工，钢棒外径在D_中+40mm～D_中+45mm之间，上模板(1)及下模板(2)采用20～25mm厚的钢板加工，安装孔大于D_中+10mm；

c、设计制造适合数控车床设备使用的45°装刀刀杆，使用镗刀刀座并设计制造45°镗刀刀柄；

e、修改数控车床设备参数U36拓展45°O型密封圈模具型腔小径的加工范围。

4.根据权利要求3所述的一种45°O型密封圈模具的加工方法，其特征在于：所述钢棒在长度方向上留有夹头。

5.根据权利要求3所述的一种45°O型密封圈模具的加工方法，其特征在于：所述45°O型密封圈模具的密封圈型腔截面直径由高速钢R刀低速车削形成。

6.根据权利要求5所述的一种45°O型密封圈模具的加工方法，其特征在于：所述R刀需在砂轮上刃磨后留2～3mm,再采用细油石研磨到尺寸、光度。

7.根据权利要求5所述的一种45°O型密封圈模具的加工方法，其特征在于：所述R刀与45°O型密封圈模具的45°斜面垂直。