CN107457364A - 一种模具预铸孔倾斜矫正方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法公开了一种通过对模具上的型芯进行预偏转来实现预铸孔倾斜矫正的方法。其特征在于包括以下步骤：通过三坐标对铝合金缸体的预铸孔进行位置度测量，然后分析出预铸孔各位深度的偏移量，然后对模具进行调整，将预铸孔对应的成型型芯取出，并对成型型芯安装孔进行扩孔，制作导向套，将导向套安装至扩孔后的安装孔内，然后在通过止转豁口将其固定，装入成型型芯，型芯成型端在导向套内壁作用下发生倾斜，将在收缩力作用和冲刷时产生的倾斜进行抵消，纠正完成，能够确保孔位准确度，提高预铸孔尺寸的稳定性，有利于后序加工的使用，提高机加工的效率。

Description

一种模具预铸孔倾斜矫正方法

技术领域

本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法，涉及一种在铝合金缸体铸造过程中，对缸盖面的预铸孔弯曲的矫正方法，属于模具设备领域。特别涉及一种通过对模具上的型芯进行预偏转来实现预铸孔倾斜矫正的方法。

背景技术

目前，在铝合金缸体毛坯的铸造过程中，由于模具结构巨大，型腔内的各点冷却速度不均，且缸体本身的结构壁厚存在差异，因此在缸体上，尤其是缸盖面的安装孔，通常四缸发动机有10个、三缸发动机有8个，缸盖孔的预铸深度一般在60-70mm之间，口部直径一般在φ8mm-φ10mm之间，由于预铸孔的尺寸，所以为了确保模具寿命，预铸孔对应的型芯都选择带有一定韧性的材质，如：H13，SKD61等牌号的金属，在铸造过程中，由于浇口对型芯的冲刷，以及自身的收缩差异，会导致缸盖面的安装孔在预铸时出现弯曲，因此会导致在机加工时，螺纹底孔只能加工到一侧，另外一侧因为预铸孔的弯曲，导致加工的螺纹残缺，影响后序的安装，现有的会在机加工时，通过加工主轴的坐标进行轻微的调整，使得预铸孔位的位置度居中，且确保完全加工，但在调整后，刀具的进给时，进入孔内，由于预铸孔位倾斜状态，刀具振动厉害，严重的情况会断刀，影响加工进度，且调整加工程序的方法只能在尺寸公差和位置公差范围内进行调整，范围有限，对刀具损害大，不能从毛坯解决预铸孔弯曲的问题，直接影响铝合金缸体毛坯在后续自动化加工过程中的使用。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法提供了一种通过对模具上的型芯进行预偏转来实现预铸孔倾斜矫正的方法。能够确保孔位准确度，提高预铸孔尺寸的稳定性，有利于后序加工的使用，提高机加工的效率。

本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法是这样实现的：本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于包括以下步骤：

1、通过三坐标对铝合金缸体的预铸孔进行位置度测量，测量内容如下：

a.对预铸孔孔口进行位置度检测,深度Z1，Z1为预铸孔端面加工量，检测坐标值：（X1/Y1）；能够检测到预铸孔口端面在切除加工余量就，孔口位置的坐标，更加准确检测安装孔加工状态下的孔口的位置偏移量；

b.检测预铸孔中间段位置度，三坐标探针深度Z2，坐标值：（X2/Y2）；优选为检测在预铸孔深度上中点的坐标；

c.检测预铸孔底部位置度，三坐标探针深度Z3，坐标值：（X3/Y3）；

2、将检测到的位置度座板值和理论坐标值（X/Y）进行比对，分别得出预铸孔各位深度的偏移量，孔口偏移（△X1/△Y1），中间段偏移（△X2/△Y2），底部偏移（△X3/△Y3）;

3、预铸孔中间段相对预铸孔孔口位置的偏移方向为（X2-X1/Y2-Y1），计算预铸孔中间段圆心和预铸孔孔口圆心连线的偏角，计算公式如下：

得出γ1的角度值，可以得出预铸孔中间段相对预铸孔孔口的偏移角度为γ，方向为（X2-X1/Y2-Y1）

4、通过预铸孔底部的偏移，验证偏移角度和方向的准确性，依据步骤3，得出预铸孔底部相对预铸孔孔口的偏角γ2和偏移方向，并和γ1进行对比验证；

5、根据上述结果，对模具进行调整，将预铸孔对应的成型型芯取出，并对成型型芯安装孔进行扩孔，使得扩孔圆心位置度和当前安装孔圆心偏移为（-X1/-Y1），扩孔后，孔径大于当前安装孔孔径至少2mm以上；

当预铸孔孔口发生偏移超出±0.2时，扩孔要考虑孔口位置的偏差，避免孔口加工出现余量不足；

6、制作导向套，导向套为中空结构，且一端设置有限位台，限位台一侧开有止转豁口，止转豁口的位置位于偏移方向的反方向上，导向套外径等于扩孔孔径，内径等于成型型芯直径，内侧轴线和外侧轴线夹角等于γ1，且轴线的交点位于导向套另一端圆心上；

由于成型型芯为标准件，进行倾斜后，制造成本高，同时，成型型芯属于易损件，需要进行定期更换，因此需要保持原成型型芯不便，增加导向套，直接将模具上的安装孔在扩孔时进行倾斜的矫正，存在加工难度大，且加工后，成型型芯的拆换会导致孔壁磨损，影响使用，因此增加导向套的设计；

7、将导向套安装至扩孔后的安装孔内，然后在通过止转豁口将其固定，装入成型型芯，型芯成型端在导向套内壁作用下发生倾斜，倾斜角为γ1，偏移方向为（X1-X2/Y1- Y2）；将在收缩力作用和冲刷时产生的倾斜进行抵消；

8、纠正完成，生产验证。

达到铝合金缸体预铸孔进行弯倾斜正的目的。

有益效果。

一、该方法简单使用，有利于后序加工的使用，提高机加工的效率。

二、能够降低制造成本，提高经济效益。

三、能够确保孔位准确度，提高预铸孔尺寸的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法中铝合金缸体缸盖面预铸孔的结构示意图；

图2为本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法中铝合金缸体缸盖面预铸孔成型型芯的结构示意图，其仅仅显示了预铸孔在模具上对应的型芯结构示意图；

图3为本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法中铝合金缸体缸盖面预铸孔实际成型后的结构示意图；

图4为本发明本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法中铝合金缸体缸盖面预铸孔成型型芯的结构示意图；

图5为本发明本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法中铝合金缸体缸盖面预铸孔的结构示意图；

附图中

其中零件为：预铸孔（1），缸体（2），内浇口（3），成型型芯（4），模具（5），成型端（6），导向套（7）。

具体实施方式：

本发明一种模具预铸孔倾斜矫正方法是这样实现的：

使用时，制造了一款四缸发动机缸体（2），其中缸盖安装孔有10个，预铸尺寸深度为67.9mm，孔口直径为φ8mm，位于内浇口（3）下方的预铸孔（1）1理论要求位置度为（1.5/0），位置度公差为±0.2mm，孔端面加工量位1mm，

1、通过三坐标对铝合金缸体（2）的预铸孔（1）进行位置度测量，采用探针长度90mm，满足预铸孔（1）深度，增加预铸孔（1）检测深度范围，测量内容如下：

a.对预铸孔（1）孔口进行位置度检测,深度1mm，检测坐标值：（1.7675/0.1325），三坐标探针深度1mm，能够检测到预铸孔（1）口端面在切除加工余量就，孔口位置的坐标，更加准确检测安装孔加工状态下的孔口的位置偏移量；

b.检测预铸孔（1）中间段位置度，三坐标探针深度33mm，坐标值：（2.0583/0.1285），三坐标探针深度33mm，检测到预铸孔（1）在中点位置的坐标；

c.检测预铸孔（1）底部位置度，三坐标探针深度67mm，坐标值：（2.3289/0.1269），三坐标探针深度67mm，检测预铸孔（1）孔底部位置，同时避开底部圆角的圆弧，能够更加准确的检查到底部的位置偏移；

2、将检测到的位置度座板值和理论坐标值（1.5/0）进行比对，分别得出预铸孔（1）各位深度的偏移量，孔口偏移（0.2675/0.1325），中间段偏移（0.5583/0.1285），底部偏移（0.8289/0.1269）；

3、预铸孔（1）中间段相对预铸孔（1）孔口位置的偏移方向为（0.2908/0.004），计算预铸孔（1）中间段圆心和预铸孔（1）孔口圆心连线的偏角，

得出γ1的角度值：0.58°，可以得出预铸孔（1）中间段相对预铸孔（1）孔口的偏移角度为γ，方向为（0.2908/0.004）；

4、通过预铸孔（1）底部的偏移，验证偏移角度和方向的准确性，依据步骤3，得出预铸孔（1）底部相对预铸孔（1）孔口的偏角γ2为0.55°；

5、根据上述结果，对模具（5）进行调整，将预铸孔（1）对应的成型型芯（4）取出，并对成型型芯（4）安装孔进行扩孔；

当预铸孔（1）孔口发生偏移超出±0.2时，扩孔要考虑孔口位置的偏差，避免孔口加工出现余量不足；

由于孔口位置X方向上的偏差大于0.2mm，在扩孔时，要求圆心位置和当前安装孔圆心偏移为（-0.2908/-0.004），扩孔后，孔径大于当前安装孔孔径至少2mm以上，便于安装导向套（7），利用原有的成型型芯（4）；

6、制作导向套（7），导向套（7）为中空结构，且一端设置有限位台，限位台一侧开有止转豁口，止转豁口的位置位于偏移方向的反方向上，导向套（7）外径等于扩孔孔径，内径等于成型型芯（4）直径，内侧轴线和外侧轴线夹角为0.58°，且轴线的交点位于导向套（7）另一端圆心上，以保证预铸孔（1）孔口的位置偏移在±0.2的范围内；

由于成型型芯（4）为标准件，进行倾斜后，制造成本高，同时，成型型芯（4）属于易损件，需要进行定期更换，因此需要保持原成型型芯（4）不便，增加导向套（7），直接将模具（5）上的安装孔在扩孔时进行倾斜的矫正，存在加工难度大，且加工后，成型型芯（4）的拆换会导致孔壁磨损，影响使用，因此增加导向套（7）的设计；

7、将导向套（7）安装至扩孔后的安装孔内，然后在通过止转豁口将其固定，固定后将型芯的倾斜方向、角度都进行固定，放置生产过程中，导向套（7）发生旋转，影响预铸孔（1）的倾斜，装入成型型芯（4），型芯成型端（6）在导向套（7）内壁作用下发生倾斜，倾斜角为0.58°，偏移方向为（-0.2908/-0.004），使得成型型芯（4）在成型前，沿预铸孔（1）倾斜的方向进行同角度的倾斜，将在收缩力作用和冲刷时产生的倾斜进行抵消，使得成型后预铸孔（1）内的偏移进行矫正；

8、纠正完成，生产验证，检测预铸孔（1）孔口、中间段和底部的位置度坐标分别为（1.4963/0.0013）、（1.5069/-0.0159）和（1.5178/-0.0213），均满足位置公差±0.2分要求。

Claims (5)

1.一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、通过三坐标对铝合金缸体的预铸孔进行位置度测量，测量内容如下：

a.对预铸孔孔口进行位置度检测,深度Z1，Z1为预铸孔端面加工量，检测坐标值：（X1/Y1）；

b.检测预铸孔中间段位置度，三坐标探针深度Z2，坐标值：（X2/Y2），检测在预铸孔深度上中点的坐标；

c.检测预铸孔底部位置度，三坐标探针深度Z3，坐标值：（X3/Y3）；

（2）、将检测到的位置度座板值和理论坐标值（X/Y）进行比对，分别得出预铸孔各位深度的偏移量，孔口偏移（△X1/△Y1），中间段偏移（△X2/△Y2），底部偏移（△X3/△Y3）;

（3）、预铸孔中间段相对预铸孔孔口位置的偏移方向为（X2-X1/Y2-Y1），计算预铸孔中间段圆心和预铸孔孔口圆心连线的偏角，计算公式如下：

得出γ1的角度值，可以得出预铸孔中间段相对预铸孔孔口的偏移角度为γ，方向为（X2-X1/Y2-Y1）

（4）、通过预铸孔底部的偏移，验证偏移角度和方向的准确性，依据步骤3，得出预铸孔底部相对预铸孔孔口的偏角γ2和偏移方向，并和γ1进行对比验证；

（5）、根据上述结果，对模具进行调整，将预铸孔对应的成型型芯取出，并对成型型芯安装孔进行扩孔，使得扩孔圆心位置度和当前安装孔圆心偏移为（-X1/-Y1）；

（6）、制作导向套；

（7）、将导向套安装至扩孔后的安装孔内，然后在通过止转豁口将其固定，装入成型型芯，型芯成型端在导向套内壁作用下发生倾斜，倾斜角为γ1，偏移方向为（X1-X2/Y1- Y2）；将在收缩力作用和冲刷时产生的倾斜进行抵消；

（8）、纠正完成，生产验证。

2.根据权利要求1所述的一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于所述导向套为中空结构，且一端设置有限位台，限位台一侧开有止转豁口，止转豁口的位置位于偏移方向的反方向上。

3.根据权利要求2所述的一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于所述导向套外径等于扩孔孔径，内径等于成型型芯直径，内侧轴线和外侧轴线夹角等于γ1，且轴线的交点位于导向套另一端圆心上。

4.根据权利要求1所述的一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于所述成型型芯安装孔进行扩孔，孔径大于当前安装孔孔径至少2mm以上。

5.根据权利要求1所述的一种模具预铸孔倾斜矫正方法，其特征在于当预铸孔孔口发生偏移超出±0.2时，扩孔要考虑孔口位置的偏差。