用于在成形工具组件中精加工配合面的方法_2

文档序号:9361864阅读:来源:国知局
,在型芯和型腔关闭带18,20处限定型芯和型腔外表面60,62的精细切割步骤412可以通过切割激光器70来执行,其中切割激光器70适合于精制型芯和型腔外表面60,62到约10微米内或更小的设计的型芯和型腔的精加工分型面40,42内。以这种方式,型芯和型腔关闭带18,20的外表面,当接合时,形成实质上配合匹配,其没有空隙,空间,或其它缺陷,其可允许设置在成形型腔16内的可成形材料来自成形型腔16的流出并且在型芯和型腔关闭带18,20的外表面之间。可以通过本文描述的方法400实现的精密水平可以实质上以各种类型的型腔成形工具限制在成形工具10内形成的各种车辆组件26上的闪亮物的存在量。
[0022]再次参照图3-6,在成形工具10的型芯12和型腔14根据本文描述的方法400精制之前,型芯和型腔关闭带18,20延伸超出如在成形工具10的型芯12和型腔14的设计过程中确定的型芯和型腔的精加工分型面40,42。以这种方式,型芯和型腔的精加工分型面40,42在型芯12和型腔14的至少一部分内各自地被限定。在各种实施例中,型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44的去除可以通过计算机数控(CNC)切割机80执行。CNC切割机80可以包括各种切割机构,其可以包括,但不限制于,高压水喷射器,锯子,研磨器,切割激光器,它们的组合,以及其它各种切割机,其可以配置为去除型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44到各自的型芯和型腔的精加工分型面40,42的约130微米内。CNC切割机80可以被放置与处理器一一其可以计算合适的切削参数并且也可以指导CNC切割机80的各种切割操作的性能一一通信。可以预期的是,型芯和型腔的粗糙分型面46,48在去除型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44之后,可以大于130微米。在额外的材料在精细切割步骤过程中被去除的情况下,更大功率的切割激光器70可以被实施来去除包括在型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44内的额外的材料。相反地,在CNC切割机80可以创建型芯和型腔的粗糙分型面46,48—一其小于来自各自的型芯和型腔精加工分型面40,42的130微米一一的情况下,不那么大功率的切割激光器70可以被实施来去除型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44。
[0023]在各种实施例中,通过CNC切割机80去除的型芯12和型腔14的粗糙部分44是来自各自的型芯和型腔的精加工分型面40,42的定位的远端。以这种方式,适当的公差可以在型芯和型腔的粗糙分型面46,48和型芯和型腔精加工分型面40,42之间来实现。
[0024]现在参照图3-6,一旦型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44已经被去除,型芯12和型腔14就可以被半精加工,通过退火,回火或其它类似过程,来去除型芯12和型腔14内的应力,这些应力是由于型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44的去除。在各个实施例中,半精加工步骤通过加热型芯12和型腔14到预定的温度来执行。减轻型芯12和型腔14内的应力必需的预定温度可以基于多个因素,包括,但不限制于,型芯12和型腔14的材料,型芯12和型腔14的尺寸和形状,以及其它因素。在各个实施例中,型芯12和型腔14可以由各种材料制成,其可以包括,但不限制于,钢,铝,铍,它们的组合和合金,以及可以用于压缩和注塑成形工具的其它实质上刚性的和坚固的材料。通过解释的方式,并且没有限制,钢的半精加工温度典型地是在约550°C -660°C之间。可以预期的是,这些材料可以具有不同的半精加工温度。在加热之后,型芯12和型腔14可以以实质上慢速率冷却来最小化可以通过材料内的温度差异引起的张力。冷却速率也可以通过材料,型芯12和型腔14的尺寸和形状,以及其它因素来确定。举例来说,并且没有限制,某些材料,比如铜,可以快速或慢速冷却来达到期望的加强和硬化,由于各种半精加工过程。相反地,其他材料,比如钢,典型地需要缓慢冷却过程来达到所需的加强和硬化特性。
[0025]在各种实施例中,方法的半精加工步骤可以是有益的,其中成形工具10的部分可以由不同等级的钢或其它材料制成。半精加工步骤可以考虑这些可以具有各种缺陷的不同等级的材料。这个步骤也考虑组成可以来自多个源的成形工具10的材料的条件。此外,通过去除成形型腔16的粗糙部分44引起的应力可以引起型芯12和型腔14内不希望的尺寸变化,其会在精细切割步骤完成之后影响型芯和型腔关闭带18,20的外表面的接合。通过执行方法400的半精加工步骤,由于去除型芯12和型腔14的粗糙部分14的材料内的缺陷和尺寸的变化可以实质上最小化来创建在型芯和型腔关闭带18,20的外表面之间的实质上连续的表面接合,其可以最小化在成形过程中的闪亮物。半精加工步骤可以创建成形工具10,其包括整个成形工具10的实质上一致的强度和完整性。
[0026]再次参照图3-8,在半精加工步骤完成之后,型芯和型腔粗糙分型面46,48—一在去除型芯12和型腔14的粗糙部分44之后暴露一一通过扫描装置90记录来确定型芯和型腔粗糙分型面46,48的表面尺寸(步骤410)。以这种方式,在型芯粗糙和型芯精加工分型面46,48和型腔粗糙和型腔精加工分型面48,42之间的差值被确定。这些差值被记录并编程到精细切割装置中,比如切割激光器70,以便精细切割装置可以被专门编程来实质上去除型芯和型腔关闭带18,20的精确的精加工部分92。因此,型芯和型腔关闭带18,20的外表面被精制到实质上与具有约10微米的精度的型芯和型腔精加工分型面40,42相同。在各种实施例中,扫描装置90可以包括三维扫描功能,其配置为形成型芯和型腔粗糙分型面46,48的三维虚拟模型,以便实质上的精密测量可以由在型芯和型腔粗糙分型面46,48和各自的型芯和型腔离精加工分型面40,42之间的约束造成。
[0027]在各种实施例中,可以预期的是,第二半精加工步骤可以通过切割激光器70在型芯和型腔关闭带18,20的精加工部分92被去除之后执行。以这种方式,由于精细切割过程(步骤412)的放置在型芯12和型腔14上的各种应力可以被最小化。第二半精加工步骤的使用会是更令人期望的,其中通过精加工部分92限定的区域更大,以便更多的材料通过切割激光器70被去除。
[0028]在各种实施例中,还可以预期的是,第二表面扫描步骤可以包括在去除型芯和型腔关闭带18,20的粗糙部分44之前的方法400内。以这种方式,CNC切割机80可以接收通过扫描装置90捕获的数据,以确定型芯和型腔关闭带18,20的适当量来去除是为了达到在型芯和型腔粗糙分型面46,48和型芯和型腔精加工分型面40,42之间的适当的距离。
[0029]再次参照图1和2,型芯12和型腔14可以包括各种配合接合部分100,其配置为使型芯12的成形型腔表面102和型腔14的成形型腔表面102对齐。在这样的实施例中,型芯和型腔关闭带18,20的外表面向着成形型腔16延伸和在型芯12和型腔14的成形型腔表面102处接合成形型腔16。在车辆组件26的形成过程中,闪亮物也可以在车辆组件26内被创建归因于在型芯12和型腔14之间缺乏横向的对齐。以这种方式,在型芯12内成形的车辆组件26的部分可以与在成形型腔16内成形的车辆组件26的部分不对齐。根据各种实施例,型芯12和型腔14的配合接合部分100可以横向地对齐型芯12和型腔14来实质上放置型芯12的成形型腔表面102与型腔14的成形型腔表面102对齐,以实质上最小化可以通过型芯12和型腔14的未对齐发生所得到的闪亮物。型芯12和型腔14的配合接合部分100可以包括配合突出部110和凹处112,企口缝接合机构,以及在型芯12和型腔14内限定的其它轮廓鲜明的配合表面。可以
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