一种加工180°分模一模多腔模具的模板及加工方法与流程

本发明属于模具的加工领域，涉及一种加工180°分模一模多腔模具的模板，本发明还涉及一种用该模板加工180°分模一模多腔模具的加工方法。

背景技术：

180°分模的“O”形橡胶密封圈使用环境特殊，有着严格的尺寸和形状要求。为保证180°分模的“O”形橡胶密封圈的质量，橡胶模具常采用一模一腔结构，生产效率低；采用一模多腔结构时，加工橡胶模具型腔需要用高精度设备，同时加工过程中不可控制的因素易影响型腔的加工位置，模具质量难以保证，影响橡胶密封圈的模压质量。

技术实现要素：

本发明的目的：为克服上述技术问题，本发明采用“模板法”定位加工180°分模“O”形橡胶密封圈一模多腔模具。“模板法”是在现有一模一腔模具加工方法的基础上，增加带有导柱定位孔及型腔定位孔的模板，用于分别加工模具的上型腔板和下型腔板，可保证上型腔板和下型腔板上各型腔分别与模板上对应的定位孔位置一致，间接保证了上型腔板和下型腔板上各对应型腔的位置一致，解决分别加工上型腔板和下型腔板时型腔位置偏差问题，降低了模具的加工难度和成本，保证模具的质量，提高生产效率。

本发明的技术方案是：

1、一种加工180°分模一模多腔模具的模板5，其特征在于：所述模板5分A、B两面，在最大实体线上设有第一导柱定位孔7、第二导柱定位孔8，根据模具行腔数量在模板上分布相同数量的型腔定位孔6，第一导柱定位孔7、第二导柱定位孔8、型腔定位孔6与端面垂直，第二导柱定位孔8的直径大于第一导柱定位孔7。

2、一种使用如权利要求1所述模板加工一模多腔模具的方法：包括上型腔板1、下型腔板2、定位板9、定位销10、定位销11、压板12、三爪13，其特征在于：通过模板5对上型腔板1、下型腔板2分别定位加工，具体实施步骤如下：

步骤1加工上型腔板1

1.1加工上型腔板1导柱孔7A、导柱定位孔8A，将模板5的A面与上型腔 板1的E面贴合，以模板5第一导柱定位孔7、第二导柱定位孔8为基准，钻、铰加工导柱孔7A和导柱孔8A。

1.2加工前对刀，将试刀棒装夹在车床三爪13上，调试车床小托板上的R成型刀中心和纵向位置，使R刀中心高度与车床主轴中心等高，按上型腔板1的型腔尺寸试加工型腔，拆卸试刀棒检测型腔尺寸，试刀棒上的型腔尺寸合格后，固定R成型刀中心和纵向位置。

1.3加工上型腔板1型腔，将定位板9柄D装夹在车床三爪13上，将模板5的A面与上型腔板1的E面贴合，通过定位销10和定位销11将上型腔板1与模板5连接，模板5的B面与定位板9的C面贴合，任意一个型腔定位孔6与定位板9中心销d间隙配合连接，用两组压板12压紧固定，使模板5与定位板9中心销d间隙配合的型腔定位孔轴向中心位于车床主轴旋转中心，以模板5型腔定位孔6为基准，用R成型刀加工上型腔板1的F面对应的型腔6A，加工完该型腔后，用同样方法依次加工其它型腔。

步骤2加工下型腔板2

1.1加工下型腔板2第一导柱定位孔7B、第二导柱定位孔8B时，与加工上型腔板1导柱孔的区别是翻转模板5两端面，模板5的B面与下型腔板2的G面贴合，以模板5导柱孔定位孔7、导柱定位孔8为基准，钻、铰加工第一导柱定位孔7B、第二导柱定位孔8B。

1.2加工前对刀，对刀方法与加工上型腔板1型腔相同。

1.3加工下型腔板2型腔，将定位板9柄D装夹在车床三爪13上，翻转模板5端面，使模板5的B面与下型腔板2的G面贴合，通过定位销10和定位销11使下型腔板2与模板5连接，模板5通过A面与定位板9的C面贴合、任意一个型腔定位孔6与定位板9中心销d间隙配合，用两组压板12压紧固定，使模板5型腔定位孔6轴向中心位于车床主轴旋转中心，以模板5型腔定位孔为基准，用R成型刀加工下型腔板2的H面对应的型腔6B，加工完该型腔后，用同样方法依次加工其它型腔。

步骤3模具组装

将上型腔板1的F面和下型腔板2的H面贴合，通过导柱3、导柱4将上型腔板1、下型腔板2定位连接，上型腔板1、下型腔板2对应型腔相对于导柱3、导柱4的位置一致，在组装、合模后分别形成完整的“O”形型腔。

本发明的优点和有益效果：本发明是成熟一模一腔模具加工技术的延伸， 实现了一模多腔模具的经济性加工，提高了180°分模“O”形橡胶密封圈的加工质量和加工效率；本发明的模板5可用于加工不同型腔尺寸的一模多腔模具，达到精益生产目的；本发明采用“模板法”加工一模多腔模具，降低了设备要求和加工难度，提高了橡胶密封圈的加工效率和质量。

附图说明

图1是本发明180°分模“O”形橡胶密封圈模具一模多腔结构图；

图2A是本发明模板5俯视图；

图2B是本发明图2A模板5A-A截面剖视图；

图3A是本发明定位板9主视图，其中螺纹孔处被局部剖开；

图3B是本发明定位板9俯视图；

图4是本发明加工上型腔板1导柱孔7A、导柱孔8A阶梯剖视图；

图5是本发明上型腔板1装夹后局部剖视图；

图6是本发明加工下型腔板2导柱孔7B、导柱孔8B阶梯剖视图；

图7是本发明下型腔板2装夹后局部剖视图；

图8是发明本实施例一模九腔模具模板5俯视图

图9是本发明实施例上型腔板1加工完成后的示意图。

图10是本发明实施例下型腔板2加工完成后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

实施例

某型号的“O”形橡胶密封圈，要求材料为丁腈橡胶试5171，180°分模，内径尺寸是φ15mm，截面尺寸是φ2.5mm。

丁腈橡胶试5171收缩率是1.4％～1.7％，设计合模后模具型腔内径尺寸是φ15.25mm，型腔截面尺寸是φ2.54mm，对应上型腔板1、下型腔板2型腔内径尺寸是φ15.25mm，型腔截面半径尺寸是r1.27mm。

本实施例提供的是一模九腔的橡胶模具，模具由上型腔板1、下型腔板2、导柱3和导柱4组成，其中，导柱3和导柱4与下型腔板2过盈配合，与上型腔板1间隙配合。

利用本实施例具体介绍采用“模板法”加工一模九腔模具的方法如下：

前期准备工作：

1)定位板9，如图3A所示，中心销d和柄D同轴，定位板9的C面与柄D垂直，C面上分布有多个螺纹孔用于固定压板12，

材料45#钢，热处理状态HRC28～32，中心销d为φ12mm，柄D为φ60mm，中心销d与柄D同轴度小于等于φ0.005mm，大外圆尺寸为φ300mm，C面与柄D垂直度小于等于0.01mm，中心销d外圆、柄D外圆和C面粗糙度小于等于Ra0.8，C面上分布有多个深25mm的M8螺纹孔，见图3B。

2)模板5，如图8所示，材料CrWMn钢，热处理状态HRC56～HRC60，外圆尺寸φ140mm，分布有导柱定位孔7为φ8mm两端沉孔φ10mm深2mm、导柱定位孔8为φ10mm两端沉孔φ12mm深2mm，导柱定位孔7与导柱定位孔8之间距离100mm，位于模板5的直径上，其余九孔为型腔定位孔6，型腔定位孔直径尺寸为φ12mm。模板5外圆的一端倒角5mm×45°，有倒角的端面定义为A面，另一端面定义为B面，两端面相互平行度小于等于0.005mm，各定位孔垂直于A面，垂直度小于等于φ0.01mm,两端面和定位孔表面粗糙度小于等于Ra0.8。

3)上型腔板1，材料45#钢，热处理状态HRC28～32,外圆尺寸φ140mm，两端面分别定义为E面和F面,粗糙度不大于Ra0.8，两端面平行度小于0.005mm。

4)下型腔板2，材料45#钢，热处理状态HRC28～32，外圆尺寸为φ140mm，一端加工φ140mm×φ130mm深2mm环形启模槽，有启模槽一端面定义为H面，另一端面定义为G面，两端面粗糙度小于等于Ra0.8，两端面平行度小于等于0.005mm。

5)R成型刀，R成型刀半径尺寸为r1.27mm。

加工上型腔板1：

步骤1，加工上型腔板1导柱孔7A、导柱孔8A时，将模板5的A面与上型腔板1的E面贴合，以模板5导柱定位孔7、导柱定位孔8为基准，钻、铰加工导柱孔7A和导柱定位孔8A；

步骤2，加工型腔前对刀，将试刀棒装夹在车床三爪13上，调试车床小托板上的R成型刀中心和纵向位置，使R刀中心高度与车床主轴中心等高，按型腔板1的型腔尺寸试加工型腔，拆卸试刀棒检测型腔尺寸，试刀棒上的型腔尺寸合格后，固定R成型刀中心和纵向位置。

步骤3，加工上型腔板1型腔，如图5所示，将定位板9柄D装夹在车床三爪13上，将模板5的A面与上型腔板1的E面贴合，通过定位销10和定位销11将上型腔板1与模板5连接，模板5通过B面与定位板9的C面贴合、任意 一个型腔定位孔6与定位板11中心销d间隙配合和定位板9连接，用两组压板12压紧固定，使该型腔定位孔6轴向中心位于车床主轴旋转中心，以该型腔定位孔6为基准,用R成型刀加工上型腔板1的F面上对应的型腔6A，加工完此型腔后拆卸两组压板12，重新装夹，用同样方法依次加工其它型腔。

加工下型腔板2：

步骤1，加工下型腔板2导柱孔7B、导柱孔8B时，与加工上型腔板1导柱孔的区别是翻转模板5两端面，模板5的B面与下型腔板2的G面贴合，以模板5导柱孔定位孔7、导柱定位孔8为基准，钻、铰加工导柱孔7B、导柱孔8B。

步骤2，加工型腔前对刀，对刀过程与加工上型腔板1对刀过程相同。

步骤3，加工下型腔板型腔，将定位板9柄D装夹在车床三爪13上，翻转模板5端面，使模板5的B面与下型腔板2的G面贴合，通过定位销10和定位销11使下型腔板2与模板5连接，模板5通过A面与定位板9的C面贴合、任意一个型腔定位孔6与定位板9中心销d间隙配合，用两组压板12压紧固定，使该定位孔6轴向中心位于车床主轴旋转中心，以该型腔定位孔为基准，用R成型刀加工下型腔板2的H面上对应的型腔6B，加工完此型腔后拆卸两组压板12，重新装夹，用同样方法依次加工其它型腔。

模具组装

将上型腔板1的F面和下型腔板2的H面贴合，通过导柱3、导柱4将上型腔板1、下型腔板2定位连接，上型腔板1、下型腔板2对应型腔相对于导柱3、导柱4的位置一致，在组装、合模后分别形成完整的“O”形型腔。

本发明的模板5采用可淬硬材料，模板5外形为圆形或其它形状，外形最大实体尺寸小于车床最大加工半径尺寸，模板5的厚度一般取值大于12mm，为防止误装配，模板5上的导柱孔定位孔7与导柱孔定位孔8直径尺寸不同。

在日常实践当中，为提高生产效率，180°分模“O”形橡胶密封圈模具常采用一模15腔结构，形状要求非常严格时或橡胶模具尺寸较大时，橡胶模具型腔数相对较少，一般采用3腔～6腔结构。

在日常实践当中，橡胶模具使用两个不同直径的导柱，180°分模“O”形橡胶密封圈的截面尺寸小于1mm、形状要求非常严格时或橡胶模具尺寸较大时，橡胶模具使用三至四个导柱，模板5也同时采用三至四个导柱定位孔。

本发明可推广到一些180°分模轴旋转类模压件、注塑件一模多腔两板及多板模具的加工。