CN107414427A - 一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，包括:电极铜板料切割,电极铣床备料,磨床加工,电极铜板料第一面成型加工,电极铜板料第二面成型加工。其中磨床加工步骤中将电极铜板料的上下端面加工出后续装夹的定位凹槽，该加工工艺步骤简单，周期较短，加工成本较低。在该电极加工工艺中用到的装夹治具包括治具底座、治具延伸装置，其中治具底座与治具延伸装置设置有定位凸起筋、定位凹槽及中心通孔，利用中心孔及定位结构的配合将待加工电极料稳固于装夹治具上以保证加工精度。上述加工工艺及装夹治具均适用于多种电极的装夹加工。

Description

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法

技术领域

本发明中涉及加工工艺技术领域，具体为一种用于整体式牛角潜胶口电极的加工方法。

背景技术

潜伏浇口器又名牛角浇口器是代替推切式、拉切式、二次浇道式的浇口潜伏模式，推切式的浇口塑件表面由于高压会产生白晕，且浇口仍需人工削除。拉切式会在塑件表面留有浇口痕迹。二次浇道式与推拉式有同样的弊端。潜伏浇口器简化了模具浇口结构，它利用隧道式在产品壁厚端面进浇，这种浇道结构切断方式保证了塑料产品的顺畅脱离，浇口顶端无明显痕迹，相对其他潜伏模式的塑料进浇阻力降低了许多，使塑件质量达到了更高的层次。另一方面，潜伏式浇口的进料部分一般选在制件的侧面或背面较隐蔽处，不致影响制件的美观。因此，当制件的外观有较高要求时，一般考虑用潜伏式浇口。

模具内腔通常通过电火花加工，其原理是：利用浸在工作液中的两极间脉冲放电产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。作用过程如下：工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状工件。因此，只要改变工具电极的形状、工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。美国生产的模具中，90％都要用到EDM加工,由于EDM加工时，需按照零件加工出相应形状、尺寸的电极，所以用于加工牛角浇口应先根据模具中牛角胶口的形状、尺寸加工出专用电极。

以往的传统加工方法中，牛角潜胶口很难加工，便将胶口模具工件设计为两瓣，但两瓣式牛角潜胶口会造成压力损失，随着人们生活水平的提高，对生活中常见的注塑件的表面要求提高，两瓣式牛角潜胶口无法达到产品表面质量的要求，所以整体式牛角潜胶口已成为该领域未来的发展趋势。由上所述，加工整体式牛角潜胶口需要用到EDM牛角潜胶口电极。

针对以上问题，本发明涉及一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，该加工方法通过专制装夹治具对电极铜板料的两面分别进行装夹加工，最终使整体式牛角潜胶口电极成型。该加工方法步骤简单，电极装夹对车间操作人员的要求较低，同时保证加工精度和电极良品率。

发明内容

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，主要步骤包括：

电极铜板料切割：将电极铜板料切割为一定尺寸的矩形电极铜板料1。在切割尺寸上既要考虑预留出加工误差、装夹误差、对刀误差，也要尽量减少可加工量，节省原料，降低成本。

电极铣床备料：利用数控铣床将电极铜板料1的两面加工出沉头孔12，电极铜板料1中心处加工螺栓过孔11，沉头孔与螺栓过孔11的中心重合且处于电极铜板料1的中心位置。沉头孔12及螺栓过孔11结构用于电极后续的装夹定位，确保电极铜板料1的加工定位精确度。

磨床加工：利用数控磨床将电极铜板料1沿X、Y方向预留出0.2mm的可加工量，厚度方向加工到位，电极铜板料1两端面的定位凹槽5加工到位。其中两端面的定位凹槽5用于装夹固定。

电极铜板料第一面成型加工：找到固定于CNC工作台上装夹治具的中心，将上述电极铜板料1安装在装夹治具上，且电极铜板料1的中心位置与治具的中心位置重合。电极铜板料1与装夹治具的中心位置重合是保证加工准确性的前提，所以该步骤对装夹治具稳固电极铜板料1的能力提出较高要求，同时尽量降低电极装夹治具的操作难度及对车间工作人员的技术依赖。简易准确的装夹操作可大大缩短电极加工生产周期，降低成本，提高电极成品率。

电极铜板料第二面成型加工：将第一面成型加工完成的电极铜板料1翻转180°后对准治具中心位置安装在装夹治具上，进行电极料第二面的成型加工。

上述加工工艺适用于多种电极的加工。

优选的，所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法中，电极铜板料切割采用水切割装置。目前对于5mm以上的厚铜板，激光机、数控冲床等设备均无法加工，很多钣金厂家利用CNC铣床打点铣外形后钻孔，由于CNC铣床无法使用标准板材(1.5米×0.6米)进行组合排版加工，一些异形零件用条料或大板切成块再铣切钻孔，其边料损耗大，材料利用率低，加工效率慢、成本昂贵；现今兴起的水切割设备，将普通的水经过多级增压后所产生的高能量(380MPa)水流，再通过一个极细的红宝石喷嘴(Φ0.1～0.35mm)，以每秒近千米的速度喷射切割，这种切割方式称为超高压水切割。水切割优点是：非热源的高能量射流束加工，切割中无热过程，故可切割所有金属和非金属材料，特别是各种热切割方法难以胜任或不能加工的材料，无尘埃、无热变形、无污染、减少材料浪费、切口快且平整无需进行二次加工等特点。

优选的，所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法中，电极铜板料切割前对原料铜板进行平板划线。可通过平板划线直观检测切割过程的准确性，对切割过程中产生的错误及时进行排查改正，以免出现大批量的切割报废情况。

优选的，所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法中，磨床加工步骤中，加工顺序：首先沿电极铜板料1的X、Y轴方向进行加工；然后加工厚度方向；最后加工端面定位凹槽5。这种加工顺序可以尽量避免电极装夹过程中在已加工面特别是未预留加工量的表面上留下痕迹误差，进而保证电极加工精度，减少加工报废率。

优选的，所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法中，磨床加工步骤中的定位凹槽5设置在电极端面的面积四等分位置，且定位凹槽5为“+”形。

优选的，所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法中，磨床加工步骤完成后利用CMM检测设备检测磨床加工后的电极铜板料1的边、厚度及孔的尺寸，保证后续加工的有效性，及时阻止不合格工件流入后续加工工序，造成人力、物力的浪费。

一种用于上述整体式牛角潜胶口电极加工的装夹治具，如图2，包括治具延伸装置2和治具底座3，治具底座3的上端面和延伸治具2的上端面均加工有定位凸起筋4，延伸治具2的下端面加工有定位凹槽5，治具底座3和治具延伸装置2的中心部位分别加工有光滑中心通孔31和螺纹中心通孔21，将螺栓先后穿过治具底座3的光滑中心通孔31、治具延伸装置2的螺纹通孔21将治具组装固定。

由于治具底座3与电极铜板料1的通孔内侧均为光滑表面，通过螺栓固定后容易沿竖直轴方向发生旋转，利用螺栓先后穿过待加工的电极铜板料1的螺栓过孔11、治具延伸装置2的中心螺纹通孔21将待加工电极铜板料1不可旋转的固定于装夹治具上且保证工件与电极装夹治具的中心位置重合；同时，再通过治具底座3、治具延伸装置2及电极铜板料1接触面上的定位凹槽5、定位凸起筋4的配合作用，进一步避免加工过程中电极和装夹治具之间发生滑动而造成加工误差。

电极成型加工过程中需要进行电极上下面的二次装夹加工，装夹加工之间不需要变动装夹治具，只需要对电极铜板料1进行翻面固定即可，且二次加工之间无需重新寻找治具中心，装夹操作简单且节省加工时间。所述装夹治具适用于多种电极的加工，即电极可变性灵活。

优选的，所述用于整体式牛角潜胶口电极加工的装夹治具，治具底座3的定位凸起筋4与治具延伸装置2的定位凹槽5同为“-”或“+”形，治具延伸装置2的定位凸起筋4为“-”或“+”形。

定位凹槽5组合的定位凸起筋4的作用主要是进一步加强装夹治具之间、治具与电极料之间的稳固性，防止发生相对运动，提高加工定位的精确度。由于上述电极铜板料1的端面定位凹槽5为“+”形，所以，无论治具延伸装置2的定位凸起筋4为“-”还是“+”形，都可适用于电极铜板料1中“+”形定位凹槽5的安装固定。相对来说“+”型定位凸起筋4、定位凹槽5的加工、安装稍显繁琐，但定位性能大大优于“-”形，现实生产中，可根据电极加工精度的要求合理选择夹装夹治具定位凸起筋4及定位凹槽5的类型。

优选的，装夹治具的外形可为多种旋转对称形状，例如，可为矩形、圆形、正多边形等，可根据机床可用空间及用来加工装夹治具的现有原料合理选择装夹治具的外部形状，但是这些形状应该为规则的旋转对称形状，这样易于机床寻找装夹治具的中心位置。

附图说明：

下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：

图1是本发明涉及的整体式牛角潜胶口电极的加工方法流程示意图。

图2是本发明涉及的用于整体式牛角胶口电极装夹治具的示意图。

主要机构序号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施案例1：

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，主要步骤包括：

电极铜板料切割：将电极铜板料进行平板划线后，利用水切割设备将原料版锯切为一定尺寸的矩形电极铜板料1。

电极铣床备料：利用数控铣床将电极铜板料1的两面加工出沉头孔12，电极铜板料1中心处加工螺栓过孔11，沉头孔与螺栓过孔11的中心重合且处于电极铜板料1的中心位置。

磨床加工：利用数控磨床首先沿电极铜板料1的X、Y轴方向进行加工；然后加工厚度方向；最后将端面“+”形定位凹槽5加工到位。

电极铜板料第一面成型加工：找到电极装夹治具的中心，将上述电极铜板料安装在装夹治具上，且电极铜板料1的中心位置与治具的中心位置重合。

电极铜板料第二面成型加工：将第一面成型加工完成的电极铜板料1翻转180°后对准治具中心位置安装在装夹治具上，进行电极料第二面的成型加工。

其中，牛角胶口电极加工过程中用到正方形的装夹治具，包括治具延伸装置2和治具底座3，治具底座3的上端面和延伸治具2的上端面均加工有定位凸起筋4，延伸治具2的下端面加工有定位凹槽5，治具底座3和治具延伸装置2的中心部位分别加工有光滑中心通孔31和螺纹中心通孔21，将螺栓先后穿过治具底座3的光滑中心通孔31、治具延伸装置2的螺纹通孔21将治具组装固定。治具底座3的定位凸起筋4与治具延伸装置2的定位凹槽5均为“+”形，治具延伸装置2的定位凸起筋4为“-”形。

上述牛角胶口电极的加工工艺步骤较少，加工周期缩短，生产成本大大降低；加工过程中用到的装夹治具，结构简单且易于操作，可以将待加工电极稳固的固定于治具中心位置，易于CNC定位，降低了对CNC操作员工个人技术能力的依赖，提高电极成品率。所述加工工艺及装夹治具适用于多种待加工电极，即电极可变性灵活。加工出的整体式牛角胶口电极用于加工模具中的牛角浇口，避免造成模压力损失，提高产品表面质量。

具体实施案例2：

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，主要步骤包括：

电极铜板料切割：将电极铜板料进行平板划线后，利用水切割设备将原料版锯切为一定尺寸的矩形电极铜板料1。

电极铣床备料：利用数控铣床将电极铜板料1的两面加工出沉头孔12，电极铜板料1中心处加工螺栓过孔11，沉头孔与螺栓过孔11的中心重合且处于电极铜板料1的中心位置。

磨床加工：利用数控磨床首先沿电极铜板料1的X、Y轴方向进行加工；然后加工厚度方向；最后将端面“+”形定位凹槽5加工到位。

电极铜板料第一面成型加工：找到电极装夹治具的中心，将上述电极铜板料安装在装夹治具上，且电极铜板料1的中心位置与治具的中心位置重合。

电极铜板料第二面成型加工：将第一面成型加工完成的电极铜板料1翻转180°后对准治具中心位置安装在装夹治具上，进行电极料第二面的成型加工。

其中，牛角胶口电极加工过程中用到正六边形的装夹治具，包括治具延伸装置2和治具底座3，治具底座3的上端面和延伸治具2的上端面均加工有定位凸起筋4，延伸治具2的下端面加工有定位凹槽5，治具底座3和治具延伸装置2的中心部位分别加工有光滑中心通孔31和螺纹中心通孔21，将螺栓先后穿过治具底座3的光滑中心通孔31、治具延伸装置2的螺纹通孔21将治具组装固定。治具底座3的定位凸起筋4与治具延伸装置2的定位凹槽5均为“-”形，治具延伸装置2的定位凸起筋4为“+”形。

上述牛角胶口电极的加工工艺步骤较少，加工周期缩短，生产成本大大降低；加工过程中用到的装夹治具，结构简单且易于操作，可以将待加工电极稳固的固定于治具中心位置，易于CNC定位，降低了对CNC操作员工个人技术能力的依赖，提高电极成品率。所述加工工艺及装夹治具适用于多种待加工电极，即电极可变性灵活。加工出的整体式牛角胶口电极用于加工模具中的牛角浇口，避免造成模压力损失，提高产品表面质量。

具体实施案例3：

一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，主要步骤包括：

电极铜板料切割：将电极铜板料进行平板划线后，利用水切割设备将原料版锯切为一定尺寸的矩形电极铜板料1。

电极铣床备料：利用数控铣床将电极铜板料1的两面加工出沉头孔12，电极铜板料1中心处加工螺栓过孔11，沉头孔与螺栓过孔11的中心重合且处于电极铜板料1的中心位置。

磨床加工：利用数控磨床首先沿电极铜板料1的X、Y轴方向进行加工；然后加工厚度方向；最后将端面“+”形定位凹槽5加工到位。

电极铜板料第一面成型加工：找到电极装夹治具的中心，将上述电极铜板料安装在装夹治具上，且电极铜板料1的中心位置与治具的中心位置重合。

电极铜板料第二面成型加工：将第一面成型加工完成的电极铜板料1翻转180°后对准治具中心位置安装在装夹治具上，进行电极料第二面的成型加工。

其中，牛角胶口电极加工过程中用到圆形的装夹治具，包括治具延伸装置2和治具底座3，治具底座3的上端面和延伸治具2的上端面均加工有定位凸起筋4，延伸治具2的下端面加工有定位凹槽5，治具底座3和治具延伸装置2的圆心部位分别加工有光滑中心通孔31和螺纹中心通孔21，将螺栓先后穿过治具底座3的光滑中心通孔31、治具延伸装置2的螺纹通孔21将治具组装固定。治具底座3的定位凸起筋4与治具延伸装置2的定位凹槽5均为“+”形，治具延伸装置2的定位凸起筋4为“+”形。

上述牛角胶口电极的加工工艺步骤较少，加工周期缩短，生产成本大大降低；加工过程中用到的装夹治具，结构简单且易于操作，可以将待加工电极稳固的固定于治具中心位置，易于CNC定位，降低了对CNC操作员工个人技术能力的依赖，提高电极成品率。所述加工工艺及装夹治具适用于多种待加工电极，即电极可变性灵活。加工出的整体式牛角胶口电极用于加工模具中的牛角浇口，避免造成模压力损失，提高产品表面质量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法，主要步骤包括：

电极铜板料切割：将电极铜板料切割为一定尺寸的矩形电极铜板料。

电极铣床备料：利用数控铣床将电极铜板料1的两面加工出沉头孔，电极铜板料中心处加工螺栓过孔，沉头孔与螺栓过孔的中心重合且处于电极铜板料的中心位置。

磨床加工：利用数控磨床将电极铜板料沿X、Y方向预留出0.2mm的可加工量，厚度方向加工到位，电极铜板料两端面的定位凹槽加工到位。

电极铜板料第一面成型加工：找到固定于CNC工作台上装夹治具的中心，将上述电极铜板料安装在装夹治具上，且电极铜板料的中心位置与治具的中心位置重合。

电极铜板料第二面成型加工：将第一面成型加工完成的电极铜板料翻转180°后对准治具中心位置安装在装夹治具上，进行电极料第二面的成型加工。

2.如权利要求1所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法，其特征在于：利用水切割设备切割电极铜板料。

3.如权利要求1所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法，其特征在于：电极铜板料切割前进行平板划线。

4.如权利要求1所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法，其特征在于：磨床加工步骤中，加工顺序：首先沿电极铜板料的X、Y轴方向进行加工；然后加工厚度方向；最后加工端面定位凹槽。

5.如权利要求1所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法，其特征在于：磨床加工步骤中的定位凹槽为“+”形且设置在电极端面的面积四等分位置。

6.如权利要求1所述整体式牛角潜胶口电极的加工方法，其特征在于：磨床加工步骤完成后利用CMM检测设备检测磨床加工后的电极铜板料的边、厚度及孔的尺寸，剔除不合格半成品。

7.一种用于权利要求1所述加工方法中用到的电极装夹治具，包括：治具延伸装置和治具底座，治具底座和治具延伸装置的中心部位分别加工有中心通孔，将螺栓先后穿过治具底座及治具延伸装置的中心通孔将治具组装固定，其特征在于：治具底座的上端面和延伸治具的上端面均加工有定位凸起筋，治具底座的中心通孔内侧光滑，延伸治具的中心通孔为螺纹通孔。

8.一种用于权利要求7所述的电极装夹治具，其特征在于：治具底座的定位凸起筋与治具延伸装置的定位凹槽同为“-”或“+”形，治具延伸装置的定位凸起筋为“-”或“+”形。

9.一种用于权利要求7或8所述的电极装夹治具，其特征在于：装夹治具的外形可为多种旋转对称形状。