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(guān)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)也在不斷提 高[1]。

在生產(chǎn)汽車覆蓋件模具時，為了提高模具生產(chǎn)質(zhì)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(yīng)。

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(shè)計圖紙的位置產(chǎn)生的偏差較大，導(dǎo)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(jīng)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(biāo)、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(dǎo)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(chǎn)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(dǎo)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(chǎn)生的原因，改善工藝路線如下：

（1）反面裝夾、打標(biāo)、找正。加工螺釘?shù)卓祝ɡ肬鉆加工出底孔）。

（2）正面裝夾、打標(biāo)、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(zhǔn)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(zhuǎn)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(yīng)產(chǎn)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(zhǔn)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(yīng)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(biāo)、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(zhuǎn)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(zhǔn)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(zhǔn)銷孔中插入基準(zhǔn)銷、利用基準(zhǔn)銷找正（圖1中A、B兩處紅色孔為基準(zhǔn)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(yīng)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(jié)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(jié)束語

隨著中國制造2025不斷推進，汽車工業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)品精度要求也越來越高，服務(wù)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(yīng)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.