官曉偉　李軍

摘 要： 在汽車覆蓋件模具加工中，螺釘孔加工是否合格是鑲塊能否完成整體互換的重要因素。改善互換鑲塊的螺釘孔加工工藝，采用新的加工方法可以有效提高螺釘孔位置精度。本文探討了一種提高互換鑲塊螺釘孔加工精度的新工藝，通過數(shù)控機床配合U鉆加工來提高互換鑲塊螺釘孔加工精度。

關鍵詞： 汽車覆蓋件；鑲塊互換螺釘孔；U鉆

中圖分類號： TG76 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-8153（2017）02-0109-04

近年來，隨著人們對汽車整體性能的要求不斷提高，使得車型更新速度也在不斷加快，模具作為汽車行業(yè)的“基石”，對其要求和標準也在不斷提 高[1]。

在生產汽車覆蓋件模具時，為了提高模具生產質量，降低成本，延長模具使用的壽命，鑲塊的整體性互換是一條途徑。鑲塊整體性互換的首要前提是確?；Q鑲塊拼裝在大底板上時其螺釘孔能與底板上的螺釘孔位置一一對應。

傳統(tǒng)的螺釘孔加工方法一般是正面裝夾，點螺釘孔后再由鉆床按照要求鉆沉孔和底孔。這種方法加工時受機床性能、鉆頭頂角的大小、加工時的進給量和切削速度等因素的影響，加工出來的螺釘孔與設計圖紙的位置產生的偏差較大，導致鑲塊位置偏差較大，影響模具精度。

為解決上述問題，減少底板與鑲塊螺釘孔位偏差，筆者經過實踐，摸索了一種利用U鉆加工，減少底板與互換鑲塊螺釘孔偏差的新工藝方法。

1 螺釘孔加工工藝改進

1.1 傳統(tǒng)互換鑲塊螺釘孔加工工藝分析

傳統(tǒng)互換鑲塊螺釘孔加工工藝一般按照以下路線進行：

（1）正面裝夾、打標、找正、點螺釘孔；

（2）鉆床按照要求鉆沉孔和底孔。

由于鉆床裝夾時只能依靠虎鉗及壓板裝夾，并且在裝夾后也只能用肉眼觀察鑲塊是否放平整。鑲塊裝夾不穩(wěn)就會導致所加工的孔位置度出現(xiàn)偏差。在加工過程中由于機床會產生振動也會影響鉆頭加工的精度。在鉆頭修磨時如果兩切削刃長度不等，高低不一致也會導致所鉆的孔位置度出現(xiàn)偏差。

1.2 改善工藝分析

針對以上偏差產生的原因，改善工藝路線如下：

（1）反面裝夾、打標、找正。加工螺釘?shù)卓祝ɡ肬鉆加工出底孔）。

（2）正面裝夾、打標、找正。加工螺釘沉孔（利用U鉆加工出沉孔）。

改進后的工藝中，互換鑲塊螺釘孔由數(shù)控機床利用U鉆加工到位，由鉗工將鑲塊拼裝在底板上，由銷孔確定位置然后用壓板裝夾。在加工時由底板基準銷找正，正式加工之前由檢驗程序檢驗裝夾是否合理，然后啟動正式加工程序加工。

與普通鉆頭相比，由于U鉆使用刀片，周邊刀片和中心刀片，刀具磨損后無需重磨直接更換刀片即可，使用可轉位刀片比整體硬鉆要節(jié)約材料，并且刀片具有一致性，使用U鉆加工出的孔的公差范圍小、更容易控制尺寸[2]。因此采用U鉆可以有效提高鑲塊螺釘孔位置精度。

改進后的加工方法利用數(shù)控機床定位配合U鉆加工，使得互換鑲塊螺釘孔精度提高，同時也避免了在裝配時因互換鑲塊螺釘孔位置不能有效對應產生的互換鑲塊的返工和報廢問題。由于使用數(shù)控機床定位配合U鉆加工，基準銷找正等加工方法可以減少鑲塊與底板螺釘孔件的位置偏差。

1.3 應用案例

以16P06-16M094門檻梁R/F-SILL OTR R/L模具鑲塊加工為例利用傳統(tǒng)工藝和改進工藝加工對比新老工藝：

（1）傳統(tǒng)工藝路線

如圖1所示有J248、J249、J250、J251、J253、J254共6塊鑲塊，其加工工藝如下：

第一步：將J248鑲塊裝夾在數(shù)控機床的平臺上進行打標、找正，利用中心鉆打中心點。

第二步：將J248鑲塊從數(shù)控機床上取下，轉至鉆床。

第三步：將J248放置虎鉗上并在放平整后夾緊，啟動鉆床按照要求加工沉孔和底孔。

鑲塊J249、J250、J251、J253、J254按照J248所示加工方式依次加工。

（2）改進后的工藝路線

第一步：將J248、J249、J250、J251、J253、J254拼裝在底板上，每一塊鑲塊的基準邊緊靠銷釘。然后用夾板固定在底板上，并用百分表檢測裝夾是否平整（圖1中灰色孔為銷釘孔）。

第二步：在兩端的基準銷孔中插入基準銷、利用基準銷找正（圖1中A、B兩處紅色孔為基準銷孔）。

第三步：啟動檢測程序、檢測鑲塊裝夾、找正是否正確（圖1中藍色刀路為檢測程序的刀路）。

第四步：啟動正式加工程序、按照要求利用U鉆加工沉孔和底孔（圖1中為J248、J249、J250、J251、J253、J254鑲塊正面加工沉孔時程序圖、其中紅色刀路為螺釘沉孔加工刀路）。

2 新工藝應用效果分析

對工藝改善前后的互換鑲塊利用藍光掃描，從檢測結果對比可以發(fā)現(xiàn)，工藝改善后其位置精度明顯較工藝改善前高。如圖2所示零件互換鑲塊螺釘孔X方向上的偏差平均值為-0.54，Y方向上的偏差平均值為-0.44（圓1、圓3、圓5為螺釘孔），其具體螺孔數(shù)據(jù)見表1所示。改善后利用數(shù)控機床及U鉆加工出來的螺釘孔在檢測時位置度誤差明顯減小，互換鑲塊螺釘孔X方向上的偏差平均值為-0.045，Y方向上的偏差平均值為-0.055。如圖3所示，其具體螺孔位置精度如表2所示。

對比可知，改善后的互換鑲塊螺釘孔加工方法得到的零件精度更高。

3 結束語

隨著中國制造2025不斷推進，汽車工業(yè)快速發(fā)展，產品精度要求也越來越高，服務于汽車工業(yè)的覆蓋件模具精度要求也隨之提高。采用新方法、新工藝、新裝備不斷提升模具精度是大勢所趨，其中，利用現(xiàn)有裝備，通過工藝改造提高精度，是一種十分有效的低成本途徑，應該引起各模具加工企業(yè)的高度重視。

[參考文獻]

[1]劉玉明.汽車覆蓋件模具鍛件鑲塊的加工方法[J].汽車工藝師，2015（5）：50-51.

[2]陳少甫.新型鉆頭-U鉆[J].湖北機械，1982（5）：47-48.