趙育宏 賈小平

摘 要：鑲齒鋸片每隔一齒有倒45°角的齒。45°倒角要有一定的后角。為加工45°倒角，設(shè)計(jì)一臺(tái)專(zhuān)機(jī)與卡具，磨頭的砂輪軸線與水平鋸片成45°角，鋸片被安裝在能自動(dòng)分齒的卡具上。

關(guān)鍵詞：鑲齒鋸片;45°倒角;加工工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TG506? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

擠壓是基于鑄造與鍛造發(fā)展的一種無(wú)切削加工的新型金屬加工工藝。它具有鑄造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，減少了鑄造澆筑沖擊與渦流的產(chǎn)生，使制件組織均勻細(xì)密。具有模鍛制件晶粒細(xì)小、力學(xué)性能好等特點(diǎn)。能耗低于普通模鍛。

1 結(jié)構(gòu)

1.1 工作過(guò)程

間接擠壓鑄造具有澆道短、截面大、保壓時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。該文模具采用一模兩腔布置，分型面采用曲面分裂，攪油桿部分設(shè)置在其中線位置上。

方案一：澆頭套設(shè)置在模具下，需要3個(gè)獨(dú)立液壓缸運(yùn)行。定量合金液澆入18，橫梁下降帶動(dòng)5向下合模，7通過(guò)6使液壓缸定位，預(yù)留二次擠壓高。液壓缸工作，液壓缸的17運(yùn)動(dòng)，合金液進(jìn)入型腔，完成充型輔助液壓缸帶動(dòng)大頭凸模向下。二次擠壓未凝固液態(tài)金屬。制件凝固后上下工作臺(tái)帶動(dòng)上模上升開(kāi)模，輔助液壓缸下降，大頭模型與5相對(duì)運(yùn)動(dòng)，凸模推出液鍛件，進(jìn)行噴刷涂料循環(huán)操作。

方案二：模具運(yùn)行需要2個(gè)獨(dú)立液壓缸完成。模具合模錢(qián)調(diào)整6與14高度，大頭凸模預(yù)留2次加壓高定位。將定量合金液澆入20與19的壓室，橫梁帶動(dòng)13向下。通過(guò)14變形將合模力傳遞到3，彈簧壓板與9接觸，合金液由19充滿型腔，上工作臺(tái)橫梁繼續(xù)下降，由13推動(dòng)7向下，二次擠壓未凝固金屬液。制件凝固后上工作臺(tái)橫梁向上，由12帶動(dòng)上框模向上，凸模固定板上行。工作臺(tái)橫梁上升，10與11接觸，橫梁繼續(xù)向上，7相對(duì)上模向下，頂出液鍛件噴刷涂料，循環(huán)操作。圖1為復(fù)合擠壓模具結(jié)構(gòu)。

1.2 工藝的設(shè)計(jì)（圖2）

熱擠壓工藝的設(shè)計(jì)直接影響著制件的質(zhì)量、成本、效率等。采用2層組合凹模結(jié)構(gòu)，凸模設(shè)計(jì)為空心狀。

將坯料放入凹模型腔，隨4下行，坯料，桿部擠成形。

隨擠壓變形力增大，金屬流動(dòng)到頂件器，頭部成形。金屬反向流動(dòng)，直到反擠成形。擠壓完成，上莫回程，工件在7中，壓力機(jī)下崗動(dòng)作，過(guò)11頭部頂出7，完成脫模。要保證工件與預(yù)件器不抱死，11兼頭部正擠壓的凹模作用。

拉桿擠壓最大外圓直徑為φ90 mm，坯料用φ90 mm的棒料，高85 mm。

用斷面收縮ε表示驗(yàn)證材料的許用變形程度。毛坯變形程度為ε=[（3.14×902/4）-（3.14×382/4）]/（3.14×902/4）=82.17 %.ε<ε許=97 %，滿足要求。

在復(fù)合擠壓中，凸模下行，擠壓力克服金屬變形阻力，金屬入凹模腔。拉桿頭先成形，金屬桿部受擠。凸模下行，桿部結(jié)束成形，擠壓力最大，復(fù)合壓力P復(fù)=P反，反擠壓力為P反=K×[8+1/（D/d-1）]2.δb（kN），其中P反為反擠壓壓力，K為校正系數(shù)，d為反擠壓模凸模直徑，D 為反擠壓凹模直徑，δb為擠壓終溫度時(shí)材料極限強(qiáng)。

2A50在490 ℃強(qiáng)度極限δb=335MPa，校正系數(shù)0.4，d=38mm。D =90mm，反擠壓力P= 0.4×[8+1/（90/38-1）]×382×335=1790 kN。因此P反在液壓機(jī)公稱(chēng)壓力范圍內(nèi)。

2 模具結(jié)構(gòu)分析

該工藝采用一次擠壓成形，凹模設(shè)計(jì)為2層組合結(jié)構(gòu)。該模型具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便?？蓴D壓不同頭部形狀與桿部直徑的零件。

凸模為空心結(jié)構(gòu)， 其單位擠壓力高， 易變形， 采用3CrNiW8V 材料，凹模用單層預(yù)緊結(jié)構(gòu)，材料選40Cr，熱處理硬度42～46HRC。

設(shè)計(jì)合理的入模角度便于金屬流動(dòng)，從而降低擠壓力。凹凸模與制件應(yīng)由一定出模斜度，工作中潤(rùn)滑劑要噴灑均勻，避免擠壓中拉桿頭部偏移。反擠中保證坯料與模具的清潔度，減少成層氣泡。

2.1 磨水平后角α0偏移量

鋸片與磨頭所處位置中，首先要確定磨頭中心與鋸片中心的偏移量，獲得所要求的后角。首先看一般鋸片水平后角α0的磨削法。

保證α0的數(shù)值要確定AB的大小，在直角三角形ABD中，

AB=OAsinθ=Rsinθ （1）

其中R為鋸片半徑。AC⊥OA，因OB⊥AB，將θ代入（1），得

AB=Rsiα0? ? ? ? ? ? （2）

為磨削水平后角α0偏移量計(jì)算公式

2.2 磨45°偏移量

磨頭與鋸片成45°角下，偏移量為多少保證α0角數(shù)值，要推導(dǎo)α0與αn的關(guān)系，α0過(guò)（2）計(jì)算偏移量。

取一塊長(zhǎng)方體，作ABOE平面與EDCO成45°角，∠OBC=90°-φ，將ABOE平面作φ倒角切削平面。過(guò)OB作與ABOE成αn角的平面BOFI，為φ倒角后刀面，αn為φ倒角后角，過(guò)OE垂直BOFI平面相交OG直線，因EO與GO垂直于BO，故GO與EO角EOG為ABOE與BOFI間的二面角，∠EOG=αn

過(guò)OE作⊥CDEO ，BOFI與OH相交，因EO與HO垂直于CO，因此EO與HO角HOE為BOFI與CDEO的夾角，BOFI相對(duì)于水平面后角α0。

直角△HGE中

∠EHG=90°-φ，GE=HEsin（90°-φ）=HEcosφ? ? （3）

直角△HEO中，HE=OEtgαn? ? ? ? ? （4）

直角△GEO中，GE=OEtgα0? ? ? ? ? ? （5）

（4）（5）代入（3）得

tgαn=cosΦtgα0 .α0=arctg（tgαn/cosφ） ? （6）

用式（2）計(jì)算片移構(gòu)量

2.3 計(jì)算實(shí)例

鋸片外徑φ1320·αn=8°±2°，φ=45°。求偏移量e

解：α0=arctg（tgαn/cosφ）=arctg（tg8°/cos45°）=11.24°

e=Rsinα0=（1320/2）×sin11.24°=128.66 mm

用此式算α0，再算偏移量，達(dá)到45°倒角后角要求，此公式正確。

3 結(jié)語(yǔ)

利用擠壓鑄造工藝，其制件組織與性能接近模鍛件，減少了鑄件中的不足問(wèn)題。雙重?cái)D壓鑄造有機(jī)結(jié)合直接間接擠壓工藝，方案一運(yùn)行穩(wěn)定性較好。采用桿部反擠頭部正擠復(fù)合工藝鋁合金拉桿，最大限度地利用318t油壓機(jī)設(shè)備能力，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。擠壓力小，產(chǎn)品導(dǎo)電率及強(qiáng)度達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)，采用本工藝生產(chǎn)效率大大提高。

參考文獻(xiàn)

[1]陳娟娟，唐全波，趙建華，等.鋁合金連桿的雙重?cái)D壓鑄造模具設(shè)計(jì)[J].熱加工工藝，2011，40（3）：207-209.

[2]黃英杰.鋁合金拉桿復(fù)合擠壓工藝及模具設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2009（7）：18-19.