CN110587867B - 一种用于阀座模具的分段补偿设计方法 - Google Patents

一种用于阀座模具的分段补偿设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，包括随机抽样、密封段分段、选取被测点、测量被测点、建立补偿型芯模型等步骤，通过将产品样件的密封段进行分段测量，并根据误差数据对型芯模具进行分段补偿设计，提高型芯模具的精度，大大改善产品样件活塞孔的圆度，减少活塞孔内泄漏量，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。

Description

一种用于阀座模具的分段补偿设计方法
技术领域
本发明涉及阀座模具设计方法技术领域，具体涉及一种用于阀座模具的分段补偿设计方法。
背景技术
阀座注塑件的活塞孔通常通过主模具与型芯模具配合加工成形，由于阀座注塑件的活塞孔有动态密封的要求，因此对活塞孔密封段的圆度要求非常严格；但由于此件结构复杂，导致注塑后变形较大，活塞孔通常会变形成不规则的椭圆形，从而无法满足密封需求；现有技术中，通常在设计型芯模具时采用反变形补偿的方式进行弥补，但由于密封部位是一个区间段，不同位置的变形还不一样，因此现有的补偿方式效果并不理想。
发明内容
本发明为克服上述现有技术存在的不足，提供了一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，通过将产品样件的密封段进行分段测量，并根据误差数据对型芯模具进行分段补偿设计，提高型芯模具的精度，大大改善产品样件活塞孔的圆度，减少活塞孔内泄漏量，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，包括如下步骤：
S1：随机抽样若干产品样件并进行编号，记做A，B，C，…，m；
S2：将每个所述产品样件活塞孔内具有圆度要求的密封段在轴向分成若干个被测段，并对每个被测段进行编号，记做1，2，3，…，n；
S3：在每个被测段的一个径向面内均匀选取若干个被测点，每个被测段内的被测点均一一对应；
S4：通过精密三坐标测量仪对每个被测点进行测量，得到所有被测点的尺寸数据，并将所述尺寸数据与设计尺寸进行比对，得到误差数据；
S5：将m个产品样件中每个被测点的所述误差数据取平均值，得到被测段1～n所有被测点的平均误差数据；
S6：通过模具设计软件根据所述被测段1～n的平均误差数据进行型芯的分段补偿设计，得到补偿型芯的三维模型；
S7：通过高精密CNC加工中心根据所述补偿型芯的三维模型进行补偿型芯的生产；
S8：通过精密三坐标测量仪对所述补偿型芯尺寸进行检测，并将补偿型芯尺寸与所述三维模型的设计尺寸进行比对，在满足误差小于0.01mm的条件下，使用所述补偿型芯进行二次产品样件的生产；
S9：检测所述二次产品样件尺寸是否合格。
优选地，步骤S1中的所述型芯样件数量为5个。
优选地，步骤S2中的所述被测段数量为7个。
优选地，步骤S3中的所述被测点选取的数量为12个。
优选地，步骤S4和S8中的所述精密三坐标测量仪采用calypso。
优选地，步骤S6中的所述模具设计软件采用croe4.0。
优选地，步骤S6包括如下步骤：
S61：在第一平面内画一条直线，作为基准线；
S62：在垂直于第一平面的第二平面内，以所述基准线为基准，根据被测段1的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第一轮廓；
S63：在平行于第二平面且与第二平面距离1mm的第三平面内，以所述基准线为基准，根据被测段2的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第二轮廓；
以此类推，最终得到第一轮廓至第n轮廓n条轮廓曲线；
S64：将第一轮廓至第n轮廓侧面通过圆滑曲面密封，将第一轮廓和第n轮廓通过平面密封，并形成密封段型芯实体；
S65：绘制补偿型芯其余部分，形成补偿型芯三维模型。
优选地，步骤S7中的所述CNC加工中心采用4mm铣刀，转速为10000r/min，进给量为1000mm/min。
优选地，在执行步骤S7之前，还包括下述操作：检查所述补偿型芯的三维模型是否存在倒扣现象，若存在，进行倒扣消除。
优选地，步骤S9中的所述二次产品样件的密封段型芯应达到如下要求：
尺寸公差达到φ26.2±0.05mm的公差要求；
产品样件活塞孔圆度达到0.05mm圆度要求；
无拉伤变形，且粗糙度符合要求。
本发明至少包括如下有益效果：
1、本方法首先通过将产品样件的密封段进行分段测量，得到每个被测段的误差数据，针对密封段内不同位置的变形误差进行细化分解，并根据误差数据对型芯模具进行分段补偿设计，提高型芯模具的精度，大大改善产品样件活塞孔的圆度，减少活塞孔内泄漏量，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。
2、被测段数量为7个，根据密封段尺寸合理设置分层间隔和数量，在保证测量数据的精度。
3、被测点选取的数量为12个，每隔30°选取一个被测点，在保证测量精度的同时，合理规划被测点数量，提高测量效率。
4、倒扣的出现阻碍产品样件与型芯模具的分离，会导致分离时产品样件发生脱伤，影响产品样质量，及时的进行倒扣检测，并消除倒扣，能够减少产品脱伤的发生，提高产品合格率。
5、本方案可应用于各种孔类注塑成型的模具中，提供借鉴思路，提高孔类注塑件的圆度。
附图说明
图1为补偿型芯的结构示意图；
图2为产品样件的结构示意图；
图3为通过精密三坐标测量仪测量的放大50倍后的产品样件1中被测段A的被测点曲线图；
图4为通过精密三坐标测量仪测量的放大50倍后的产品样件1中被测段B的被测点曲线图；
图5为本方法的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
如图1-5所示，一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，包括如下步骤：
S1：随机抽样若干产品样件1并进行编号，记做A，B，C，…，m；
S2：将每个所述产品样件1活塞孔内具有圆度要求的密封段11在轴向分成若干个被测段，并对每个被测段进行编号，记做1，2，3，…，n；
S3：在每个被测段的一个径向面内均匀选取若干个被测点，每个被测段内的被测点均一一对应；
S4：通过精密三坐标测量仪对每个被测点进行测量，得到所有被测点的尺寸数据，并将所述尺寸数据与设计尺寸进行比对，得到误差数据；
S5：将m个产品样件1中每个被测点的所述误差数据取平均值，得到被测段1～n所有被测点的平均误差数据；
S6：通过模具设计软件根据所述被测段1～n的平均误差数据进行型芯的分段补偿设计，得到补偿型芯2的三维模型；
S7：通过高精密CNC加工中心根据所述补偿型芯2的三维模型进行补偿型芯2的生产；
S8：通过精密三坐标测量仪对所述补偿型芯2尺寸进行检测，并将补偿型芯2尺寸与所述三维模型的设计尺寸进行比对，在满足误差小于0.01mm的条件下，使用所述补偿型芯2进行二次产品样件1的生产；
本方法首先通过将产品样件1的密封段11进行分段测量，得到每个被测段的误差数据，针对密封段11内不同位置的变形误差进行细化分解，并根据误差数据对型芯模具进行分段补偿设计，提高型芯模具的精度，大大改善产品样件1活塞孔的圆度，减少活塞孔内泄漏量，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。
S9：检测所述二次产品样件1尺寸是否合格。
步骤S1中的所述型芯样件数量为5个。
步骤S2中的所述被测段数量为7个。
被测段数量为7个，根据密封段11尺寸合理设置分层间隔和数量，在保证测量数据的精度。
步骤S3中的所述被测点选取的数量为12个。
被测点选取的数量为12个，每隔30°选取一个被测点，在保证测量精度的同时，合理规划被测点数量，提高测量效率。
步骤S4和S8中的所述精密三坐标测量仪采用calypso。
步骤S6中的所述模具设计软件采用croe4.0。
步骤S6包括如下步骤：
S61：在第一平面内画一条直线，作为基准线；
S62：在垂直于第一平面的第二平面内，以所述基准线为基准，根据被测段1的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第一轮廓211；
S63：在平行于第二平面且与第二平面距离1mm的第三平面内，以所述基准线为基准，根据被测段2的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第二轮廓；
以此类推，最终得到第一轮廓211至第n轮廓212n条轮廓曲线；
S64：将第一轮廓211至第n轮廓212侧面通过圆滑曲面密封，将第一轮廓211和第n轮廓212通过平面密封，并形成密封段型芯实体；
S65：绘制补偿型芯2其余部分，形成补偿型芯2三维模型。
步骤S7中的所述CNC加工中心采用4mm铣刀，转速为10000r/min，进给量为1000mm/min。
在执行步骤S7之前，还包括下述操作：检查所述补偿型芯2的三维模型是否存在倒扣现象，若存在，进行倒扣消除。
倒扣的出现阻碍产品样件1与型芯模具的分离，会导致分离时产品样件1发生脱伤，影响产品样质量，及时的进行倒扣检测，并消除倒扣，能够减少产品脱伤的发生，提高产品合格率。
步骤S9中的所述二次产品样件1的密封段型芯21应达到如下要求：
尺寸公差达到φ26.2±0.05mm的公差要求；
产品样件1活塞孔圆度达到0.05mm圆度要求；
无拉伤变形，且粗糙度符合要求。
本方案可应用于各种孔类注塑成型的模具中，提供借鉴思路，提高孔类注塑件的圆度。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：随机抽样若干产品样件并进行编号，记做A，B，C，…，m；
S2：将每个所述产品样件活塞孔内具有圆度要求的密封段在轴向分成若干个被测段，并对每个被测段进行编号，记做1，2，3，…，n；
S3：在每个被测段的一个径向面内均匀选取若干个被测点，每个被测段内的被测点均一一对应；
S4：通过精密三坐标测量仪对每个被测点进行测量，得到所有被测点的尺寸数据，并将所述尺寸数据与设计尺寸进行比对，得到误差数据；
S5：将m个产品样件中每个被测点的所述误差数据取平均值，得到被测段1～n所有被测点的平均误差数据；
S6：通过模具设计软件根据所述被测段1～n的平均误差数据进行型芯的分段补偿设计，得到补偿型芯的三维模型；
S7：通过高精密CNC加工中心根据所述补偿型芯的三维模型进行补偿型芯的生产；
S8：通过精密三坐标测量仪对所述补偿型芯尺寸进行检测，并将补偿型芯尺寸与所述三维模型的设计尺寸进行比对，在满足误差小于0.01mm的条件下，使用所述补偿型芯进行二次产品样件的生产；
S9：检测所述二次产品样件尺寸是否合格；
所述步骤S6包括如下步骤：
S61：在第一平面内画一条直线，作为基准线；
S62：在垂直于第一平面的第二平面内，以所述基准线为基准，根据被测段1的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第一轮廓；
S63：在平行于第二平面且与第二平面距离1mm的第三平面内，以所述基准线为基准，根据被测段2的平均误差数据建立对应的12个点，并将12个点通过圆滑曲线连接，形成封闭的第二轮廓；
以此类推，最终得到第一轮廓至第n轮廓n条轮廓曲线；
S64：将第一轮廓至第n轮廓侧面通过圆滑曲面密封，将第一轮廓和第n轮廓通过平面密封，并形成密封段型芯实体；
S65：绘制补偿型芯其余部分，形成补偿型芯三维模型；
步骤S1中的所述型芯样件数量为5个；
步骤S2中的所述被测段数量为7个；
步骤S3中的所述被测点选取的数量为12个；
在执行步骤S7之前，还包括下述操作：检查所述补偿型芯的三维模型是否存在倒扣现象，若存在，进行倒扣消除。
2.如权利要求1所述的一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，其特征在于，步骤S4和S8中的所述精密三坐标测量仪采用calypso。
3.如权利要求2所述的一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，其特征在于，步骤S6中的所述模具设计软件采用croe4.0。
4.如权利要求1所述的一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，其特征在于，步骤S7中的所述CNC加工中心采用4mm铣刀，转速为10000r/min，进给量为1000mm/min。
5.如权利要求1所述的一种用于阀座模具的分段补偿设计方法，其特征在于，步骤S9中的所述二次产品样件的密封段型芯应达到如下要求：
尺寸公差达到φ26.2±0.05mm的公差要求；
产品样件活塞孔圆度达到0.05mm圆度要求；
无拉伤变形，且粗糙度符合要求。
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