CN109176179A - 一种高精度薄壁推管加工工艺及套具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于推管加工技术领域，特别涉及一种高精度薄壁推管加工工艺及套具。粗加工时薄壁推管的孔正常留磨量，外径加粗，热处理后精加工内孔，最后以内孔为基准加工外径，最终保证薄壁推管的精度。本发明采用适用于高精度薄壁推管的加工专用套具及配套的加工工艺，加工效率高，质量稳定，可达到高精度薄壁推管的加工精度和形位精度要求。
Description
技术领域
本发明属于推管加工技术领域，特别涉及一种高精度薄壁推管加工工艺及套具。
背景技术
推管广泛应用于注塑模具中，一般配合顶针和型芯使用，作用是把成型好的产品从模具中推出。随着注塑业飞速发展，各类型材的应用也越来越广泛，形状也日趋多样、复杂，所用的模具的设计和加工难度也随之加大。设计人员根据产品设计推管规格，随着产品精度的提高和结构越来越复杂，推管的结构和精度也随之越来越难加工。因推管是参与制品成型的模具配件，所以精度要求高。在推管中，壁厚N≤0.5（图1）判定为薄壁推管，薄壁推管的加工具有一定的难度，薄壁类零件一直是机械加工难加工类零件，其壁薄，刚性差，装夹不好控制，径向力稍微压紧就会出现变形的现象，精度难以保证。
传统的推管加工工艺是先磨削外径，在以外径为基准磨削内孔；用此工艺加工薄壁推管却不适用，因为推壁管的夹持变形和在切削加工中可能产生的振动会使这种传统的加工方法无法达到该零件的设计尺寸精度和形位精度要求；因此现阶段薄壁推管（图1）加工工艺主要是用电火花线切割加工内孔，但电火花切割后因材料内部应力释放及切割时产生的瞬间高温，也会造成推管产生较小的变形，对于精度要求不是很高的推管还可以满足，但却很难满足高精度薄壁推管的尺寸及形位公差精度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有传统推管加工工艺无法满足薄壁推管精度和形位精度要求的问题，本发明提供一种适用于高精度薄壁推管的加工工艺，可以达到高精度薄壁推管的精度和形位精度要求。本发明的另一目的是提供高精度薄壁推管加工工艺所采用的套具。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、粗加工，加工时推管的内孔正常留磨量0.2～0.3mm，外径加粗，此时的推管是普通推管，不是薄壁推管；
S2、热处理后精加工内孔，预留量0.03mm，此时的推管仍是普通推管；
S3、最后以内孔为基准加工外径，最终保证薄壁推管的精度：同轴度0.005mm，尺寸精度0.005mm，采用外圆磨设备加工产品外径，装夹方式根据薄壁推管的规格采用两种方法：当孔径小于5mm时使用顶尖顶孔加工，顶尖的顶力调整30～50N，防止将孔口撑大；当孔径大于等于5mm时，使用芯轴加工，芯轴与孔径间隙控制在单边0.002mm以内。
所述推管内外径尺寸精度及形位公差精度保证同轴度0.005mm，然后内孔插入芯棒，加工长度方向尺寸，防止装夹变形。
所述内孔精度的测量选用气动检测仪检测，外径测量需在内孔插入芯棒后用数显千分尺测量，同轴度检测需三次元检测。
所述顶尖顶孔加工中，推管的前后均利用外圆磨床圆锥顶尖装夹。
所述芯轴加工中，采用外径按1:10000的锥度加工的锥度芯轴，加工时推管套接于锥度芯轴上。
所述外圆磨设备使用的砂轮选用CBN磨料砂轮。
一种高精度薄壁推管加工工艺所采用的套具，其特征在于：包括外圆磨设备、外圆磨床圆锥顶尖、锥度芯轴、芯棒；所述外圆磨设备使用的砂轮选用CBN磨料砂轮；所述外圆磨床圆锥顶尖为两个，分别用于当待加工推管孔径小于5mm时装夹于推管的前后；所述锥度芯轴用于待加工推管孔径大于等于5mm时套接于推管中；芯棒用于插入推管内孔中对外径测量。
所述锥度芯轴的外径按1:10000的锥度加工。
本发明采用适用于高精度薄壁推管的加工专用套具及配套的加工工艺，加工效率高，质量稳定，可达到高精度薄壁推管的加工精度和形位精度要求，孔的尺寸精度0.002mm，外径的尺寸精度0.005mm，同轴度0.005mm。
附图说明
图1是薄壁推管的结构示意图。
图2是砂轮磨削时工件受力分析。
图3是顶尖顶孔加工方式。
图4是锥度芯轴。
图5是芯轴加工方式。
图6是芯棒。
图中：1.薄壁推管，2、3.外圆磨床圆锥顶尖，4.锥度芯轴，5.砂轮，6.推管轴向视图，7.芯棒，D为外径尺寸，d为孔径尺寸，N为壁厚，其中N=(D-d)/2。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明进一步说明，但本发明不局限于具体实施例。
实施例1
一种高精度薄壁推管加工工艺，本实施例中所要加工的薄壁推管孔径小于5mm，包括以下步骤：
S1、粗加工，加工时推管的内孔正常留磨量0.2～0.3mm，外径加粗，此时的推管壁厚N为1mm左右，是普通推管，不是薄壁推管；
S2、热处理后精加工内孔，预留量0.03mm，此时的推管仍是普通推管；
S3、最后以内孔为基准加工外径，最终保证薄壁推管的精度：同轴度0.005mm，尺寸精度0.005mm，采用外圆磨设备加工产品外径，砂轮选用CBN磨料砂轮，图2所示，普通刚玉磨料砂轮易磨损，切刃不锋利后切削能力变弱，如持续增加径向进给量，会增大砂轮表面对推管外径的压力，造成加工工件变形，而CBN磨料砂轮会很好的改进上述问题；CBN砂轮比普通刚玉磨料砂轮切削速度高，切削能力更强、更锋利，高速加工不烧伤工件；装夹方式使用顶尖顶孔加工，推管的前后均利用外圆磨床圆锥顶尖装夹，顶尖的顶力调整30～50N，防止将孔口撑大。
所述推管内外径尺寸精度及形位公差精度保证同轴度0.005mm，然后内孔插入芯棒，加工长度方向尺寸，防止装夹变形。
所述内孔精度的测量选用气动检测仪检测，外径测量需在内孔插入芯棒后用数显千分尺测量，同轴度检测需三次元检测。
实施例2
一种高精度薄壁推管加工工艺，本实施例中所要加工的薄壁推管孔径大于等于5mm，包括以下步骤：
S1、粗加工，加工时推管的内孔正常留磨量0.2～0.3mm，外径加粗，此时的推管壁厚N为1mm左右，是普通推管，不是薄壁推管；
S2、热处理后精加工内孔，预留量0.03mm，此时的推管仍是普通推管；
S3、最后以内孔为基准加工外径，最终保证薄壁推管的精度：同轴度0.005mm，尺寸精度0.005mm，采用外圆磨设备加工产品外径，砂轮选用CBN磨料砂轮，图2所示，普通刚玉磨料砂轮易磨损，切刃不锋利后切削能力变弱，如持续增加径向进给量，会增大砂轮表面对推管外径的压力，造成加工工件变形，而CBN磨料砂轮会很好的改进上述问题；CBN砂轮比普通刚玉磨料砂轮切削速度高，切削能力更强、更锋利，高速加工不烧伤工件；如图4与图5所示，装夹方式使用芯轴加工，芯轴与孔径间隙控制在单边0.002mm以内，加工采用外径按1:10000的锥度加工的锥度芯轴，加工时推管套接于锥度芯轴上。
所述推管内外径尺寸精度及形位公差精度保证同轴度0.005mm，然后内孔插入芯棒，加工长度方向尺寸，防止装夹变形。
所述内孔精度的测量选用气动检测仪检测，外径测量需在内孔插入芯棒后用数显千分尺测量，同轴度检测需三次元检测。
实施例3
实施例1、2中所述加工工艺所采用的高精度薄壁推管加工套具，包括外圆磨设备、外圆磨床圆锥顶尖、锥度芯轴4、芯棒7；所述外圆磨设备使用的砂轮选用CBN磨料砂轮5；所述外圆磨床圆锥顶尖为两个，如图3中所示的外圆磨床圆锥顶尖2与外圆磨床圆锥顶尖3，分别用于当待加工推管孔径小于5mm时装夹于推管的前后；所述锥度芯轴4用于待加工推管孔径大于等于5mm时套接于推管中，锥度芯轴4的外径按1:10000的锥度加工；芯棒7用于插入推管内孔中对外径测量。
Claims (8)
1.一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、粗加工，加工时推管的内孔正常留磨量0.2～0.3mm，外径加粗，此时的推管是普通推管，不是薄壁推管；
S2、热处理后精加工内孔，预留量0.03mm，此时的推管仍是普通推管；
S3、最后以内孔为基准加工外径，最终保证薄壁推管的精度：同轴度0.005mm，尺寸精度0.005mm，采用外圆磨设备加工产品外径，装夹方式根据薄壁推管的规格采用两种方法：当孔径小于5mm时使用顶尖顶孔加工，顶尖的顶力调整30～50N，防止将孔口撑大；当孔径大于等于5mm时，使用芯轴加工，芯轴与孔径间隙控制在单边0.002mm以内。
2.根据权利要求1所述的一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：所述推管内外径尺寸精度及形位公差精度保证同轴度0.005mm，然后内孔插入芯棒，加工长度方向尺寸，防止装夹变形。
3.根据权利要求1所述的一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：所述内孔精度的测量选用气动检测仪检测，外径测量需在内孔插入芯棒后用数显千分尺测量，同轴度检测需三次元检测。
4.根据权利要求1所述的一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：所述顶尖顶孔加工中，
推管的前后均利用外圆磨床圆锥顶尖装夹。
5.根据权利要求1所述的一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：所述芯轴加工中，采用外径按1:10000的锥度加工的锥度芯轴，加工时推管套接于锥度芯轴上。
6.根据权利要求1所述的一种高精度薄壁推管加工工艺，其特征在于：所述外圆磨设备使用的砂轮选用CBN磨料砂轮。
7.一种根据权利要求1所述高精度薄壁推管加工工艺所采用的套具，其特征在于：包括外圆磨设备、外圆磨床圆锥顶尖、锥度芯轴、芯棒；所述外圆磨设备使用的砂轮选用CBN磨料砂轮；所述外圆磨床圆锥顶尖为两个，分别用于当待加工推管孔径小于5mm时装夹于推管的前后；所述锥度芯轴用于待加工推管孔径大于等于5mm时套接于推管中；芯棒用于插入推管内孔中对外径测量。
8.根据权利要求7所述的一种高精度薄壁推管加工套具，其特征在于：所述锥度芯轴的外径按1:10000的锥度加工。
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