矩型开口塑料密封圈的加工的夹具及其加工方法

1.一种矩型开口塑料密封圈的加工方法，使用的矩型开口塑料密封圈的加工的夹具包括螺母(1)、压块(2)、芯轴(3)、底座(4)、定位销(5)、螺钉(6)和导轨(7)；导轨(7)上设有燕尾滑槽，底座(4)的底部与导轨(7)上的滑槽相吻合且嵌在滑槽内，与导轨(7)形成滑动连接；底座(4)上设有通孔，芯轴(3)插入通孔并通过底座(4)底部的螺钉(6)进行固定连接；底座(4)的上部为斜面结构，芯轴(3)中部设有双面凸台结构，定位销(5)通过凸台上的通孔与底座(4)的斜面连接；芯轴(3)上依次设有压块(2)和螺母(1)；所述芯轴(3)的上凸台的圆周上设有与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合的凹槽，上凸台以上的芯轴直径小于被加工矩型开口塑料密封圈的内径，且在产品开口的一侧切除部分圆冠，其宽度大于刀具工作时夹具的进给距离；所述压块(2)的圆周上切除与芯轴上凸台相吻合的圆冠；
所述底座(4)上部的斜面与水平的夹角的角度值＝arctan H/L，其中：L为被加工矩型开口塑料密封圈的内径，H为被加工矩型开口塑料密封圈的厚度；所述凹槽的直径和宽度与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合；所述燕尾滑槽为60度；所述压块(2)圆周上切除的圆冠与圆心形成凹槽，且尖边为倒圆结构；所述底座(4)位于芯轴(3)的圆冠部位的接触面上开设了让刀空间；其特征在于步骤如下：
步骤1：根据被加工矩型开口塑料密封圈的设计要求，确定夹具芯轴(3)和底座(4)上部的斜面与水平的夹角的角度值；芯轴(3)的直径、凹槽和圆冠尺寸；压块(2)的圆冠尺寸；
所述芯轴(3)上凸台以上的芯轴直径小于被加工矩型开口塑料密封圈的内径，上凸台的圆周上设有凹槽与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合，在一侧切除的圆冠与被加工矩型开口塑料密封圈的开口部位相吻合；
所述压块(2)的圆周上切除与芯轴上凸台相吻合的圆冠；
所述底座(4)上部的斜面与水平的夹角的角度值＝arctan H/L，其中：L为被加工矩型开口塑料密封圈的开口长度，H为被加工矩型开口塑料密封圈的厚度；
步骤2：选择加工刀具，保证刃口部分的厚度尺寸小于0.2mm；
步骤3：然后将被加工矩型开口塑料密封圈固定的夹具芯轴(3)的凸台与压块(2)之间，并采用螺母(1)将压块(2)旋紧；
步骤4：调整底座(4)的位置，使得被加工矩型开口塑料密封圈的中心位置对准刀具的中心位置；
步骤5：以台钻转速为4300rpm±50rpm，被加工产品进给速度为5mm/s±2mm/s进行加工。

矩型开口塑料密封圈的加工的夹具及其加工方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于机加工领域，具体涉及一种矩型开口塑料密封圈的加工的夹具及其加工方法。\n背景技术\n[0002] 车辆闸调器是车辆制动过程中，闸瓦磨耗导致闸瓦与车轮间的间隙增大，使制动缸活塞行程超长，从而使车辆的制动力减小，延长了制动距离，这时必须通过闸调器来调节闸瓦与车轮间的间距，确保制动不失效。闸调器主要由弹簧、轴承、螺母、螺杆、护套、后盖、密封圈等组成。一般安装在车辆轮轴处，工作环境较差，车辆高速行驶时会扬起尘土、沙石、杂物等，也因此会进入闸调器中引起闸调器弹簧工作失灵，而密封圈的安装，有效的防止了尘土、沙石、杂物等的进入，相对延长了闸调器的使用寿命。\n[0003] 由于特殊性要求，密封圈的材料采用塑料，为了便于装入护套中，因此必须要在密封圈上按要求开口，开口密封圈的技术要求是：耐油、耐磨性好，抗压强度高，抗冲击性能好，有较好的自润滑性，尺寸稳定。工作温度：-30~140℃；开口处对接良好，为此选择材料为聚甲醛。产品结构如图1，产品的规格不同，尺寸有差异，但结构大体一致，从图中可以看出，产品在圆周方向，沿轴向倾斜一定角度有一个开口，但无开口的间距尺寸，即要求开口处要基本密合，经与设计沟通，允许开口间距不大于0.2mm。\n[0004] 现有技术中矩型开口塑料密封圈的加工方法：\n[0005] 密封圈的加工可以采取直接注射成型，但开口处无法直接用模具成型，因为模具成型时，为了在该处形成开口，则必须在该处有嵌件，若嵌件壁厚太薄小于0.8mm，则模具加工困难，且成型时因注射压力较大，很容易将模具上的嵌件冲断，若加大嵌件壁厚，则成型后产品无法达到图纸要求。\n[0006] 若在密封圈注射成型后，采用冲裁的方法即用冲模将产品固定，通过冲床冲击使产品出现断裂，结果发现，由于冲击后的产品断裂属于自然断裂，虽然无材料损失，但断裂面很随机，断面粗糙度高，很难将断口按断裂部位重新对接，因此也不能满足产品的使用要求。\n发明内容\n[0007] 要解决的技术问题\n[0008] 为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种矩型开口塑料密封圈的加工的夹具及其加工方法。\n[0009] 技术方案\n[0010] 一种矩型开口塑料密封圈的加工的夹具，其特征在于包括螺母1、压块2、芯轴3、底座4、定位销5、螺钉6和导轨7；导轨7上设有燕尾滑槽，底座4的底部与导轨7上的滑槽相吻合且嵌在滑槽内，与导轨7形成滑动连接；底座4上设有通孔，芯轴3插入通孔并通过底座4底部的螺钉6进行固定连接；底座4的上部为斜面结构，芯轴3中部设有双面凸台结构，定位销5通过凸台上的通孔与底座4的斜面连接；芯轴3上依次设有压块2和螺母\n1；所述芯轴3的上凸台的圆周上设有与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合的凹槽，上凸台以上的芯轴直径小于被加工矩型开口塑料密封圈的内径，且在产品开口的一侧切除部分圆冠，其宽度大于刀具工作时夹具的进给距离；所述压块2的圆周上切除与芯轴上凸台相吻合的圆冠。\n[0011] 所述底座4上部的斜面与水平的夹角的角度值=arctan H/L，其中：L为被加工矩型开口塑料密封圈的开口长度，H为被加工矩型开口塑料密封圈的厚度。\n[0012] 所述凹槽的直径和宽度与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合。\n[0013] 所述燕尾滑槽为60度。\n[0014] 所述压块2圆周上切除的劣弧与圆心形成凹槽，且尖边为倒圆结构。\n[0015] 所述底座4位于芯轴3的劣弧部位的接触面上开设了让刀空间。\n[0016] 一种利用所述矩型开口塑料密封圈的加工的夹具加工矩型开口塑料密封圈的方法，其特征在于步骤如下：\n[0017] 步骤1：根据被加工矩型开口塑料密封圈的设计要求，确定夹具芯轴3和底座4上部的斜面与水平的夹角的角度值；芯轴3的直径、凹槽和劣弧尺寸；压块2的劣弧尺寸；\n[0018] 所述芯轴3上凸台以上的芯轴直径小于被加工矩型开口塑料密封圈的内径，上凸台的圆周上设有凹槽与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合，在一侧切除的圆冠弧与被加工矩型开口塑料密封圈的开口相吻合；\n[0019] 所述压块2的圆周上切除与芯轴上凸台相吻合的圆冠；\n[0020] 所述底座4上部的斜面与水平的夹角的角度值=arctan H/L，其中：L为被加工矩型开口塑料密封圈的开口长度，H为被加工矩型开口塑料密封圈的厚度；\n[0021] 步骤2：选择加工刀具，保证刃口部分的厚度尺寸小于0.2mm；\n[0022] 步骤3：然后将被加工矩型开口塑料密封圈固定的夹具芯轴3的凸台与压块2之间，并采用螺母1将压块2旋紧；\n[0023] 步骤4：调整底座4的位置，使得被加工矩型开口塑料密封圈的中心位置对准刀具的中心位置；\n[0024] 步骤5：以台钻转速为4300rpm±50rpm，被加工产品进给速度为5mm/s±2mm/s进行加工。\n[0025] 有益效果\n[0026] 本发明提出的一种矩型开口塑料密封圈的加工的夹具及其加工方法，根据被加工矩型开口塑料密封圈，设计专用的夹具和采用保证刃口部分的厚度尺寸小于0.2mm的刀具，选择合适的台钻转速和被加工产品进给速度，达到加工密封圈开口的目的，通过该方法加工的产品，可以满足了图纸要求。\n附图说明\n[0027] 图1：本发明提出的夹具结构示意图；\n[0028] 1-螺母，2-压块，3-芯轴，4-底座，5-定位销，6-螺钉，7-导轨；\n[0029] 图2：图1的A向视图；\n[0030] 图3：实施例1被加工矩型开口塑料密封圈示意图；\n[0031] 图4：实施例2被加工矩型开口塑料密封圈示意图；\n[0032] 图5：实施例底座4的示意图，\n[0033] a：剖视图，b：A向的示意图；\n[0034] 图6：实施例压块2的示意图；\n[0035] 图7：实施例芯轴3的示意图，\n[0036] a：剖视图，b：俯视图。\n具体实施方式\n[0037] 现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：\n[0038] 采用刃口部分的厚度尺寸小于0.2mm的刀具，根据被加工矩型开口塑料密封圈设计切口夹具。\n[0039] 夹具的结构包括螺母1、压块2、芯轴3、底座4、定位销5、螺钉6和导轨7；导轨7上设有滑槽，底座4的底部与导轨7上的滑槽相吻合且嵌在滑槽内，与导轨7形成滑动连接；\n底座4上设有通孔，芯轴3插入通孔并通过底座4底部的螺钉6进行固定连接；底座4的上部为斜面结构，芯轴3在斜面位置设有双面凸台结构，下凸台卡在底座4的斜面上，上凸台以上芯轴上依次设有压块2和螺母1。\n[0040] 夹具中各个部件的用途说明：滚花螺母，主要起将产品压紧作用，设计时，其外形尺寸小于产品的内孔尺寸，便于产品顺利取出；压块，直接与产品接触，其外形要大于产品外圆，作开口设计，开口尺寸大于与芯轴配合的尺寸，在使用过程中，每加工一个产品，压块必须取下来，而螺母不用全部退出，这样节省加工时间；芯轴，将产品放置其中，保证在压块、螺母作用下能压紧，且保证产品放置与斜面平行；底座，为了固定芯轴，同时使芯轴在加工过程中能保证定向移动；圆柱销，因为芯轴设计时，为了方便产品加工而不伤及芯轴，将芯轴的其中一部分切除，而切除部分必须在安装时正对着刀具，因此芯轴不能随意转动，而圆柱销使芯轴与底座固定不转动；导轨，主要是方便底座的定向移动，操作起来方便轻松；\n每次加工前，需将家具安装并固定在台钻工作台上，同时限制底座移动距离，并保证产品的安装中心与台钻夹头中心重合，否则产品尺寸8会发生变化，很难保证。\n[0041] 对于实施例1切口夹具设计：首先通过尺寸8mm换算成相对水平的夹角，考虑加工方向，夹具由7个零件组成，螺母1，产品装夹后起压紧作用，其外径尺寸小于产品内孔尺寸，便于产品顺利取出；压块2，直接压在产品上，设计开口结构，其开口尺寸大于芯轴3的直径尺寸；芯轴3，作用是导向定位；底座4，整个夹具的支撑；定位销5，因夹具有斜度，装配后要确保角向定位不转动；用于固定芯轴的螺钉6；导轨7主要是导向的，便于加工过程中夹具体的快速正确移动。\n[0042] 由于产品在加工过程中必须确保产品的中心位置与刀具的中心位置相一致，方可保证产品的尺寸要求，而当刀具安装在台钻上时，其位置已经确定，而夹具的安装需要调整，当产品的中心位置与刀具的中心位置重合时，固定夹具不动，加工时，仅推动夹具体在导轨上运行即可实现快速切口过程，且能保证产品加工尺寸的一致性。\n[0043] 根据图3和图4的实施例，得到芯轴3上凸台以上的芯轴直径小于被加工矩型开口塑料密封圈内径，上凸台的圆周上设有凹槽与被加工矩型开口塑料密封圈相吻合，在一侧切除的圆冠、大于被加工矩型开口塑料密封圈的进给距离；\n[0044] 在压块2的圆周上切除与芯轴上凸台相吻合的圆冠；\n[0045] 根据产品图纸中的尺寸切口长度8，产品厚度3.4，计算底座4上部的斜面与水平的夹角的角度值=arctan H/L=arctan3.4/8，其中：L为被加工矩型开口塑料密封圈的开口长度，H为被加工矩型开口塑料密封圈的厚度；\n[0046] 具体加工步骤为：\n[0047] 步骤1：将底座4的底部嵌在导轨7的滑槽内，芯轴3插入通孔并通过底座4底部的螺钉6进行固定连接；定位销5通过芯轴3中部凸台上的通孔将芯轴3与底座4的斜面连接；将被加工矩型开口塑料密封圈嵌在芯轴3的上凸台的圆周内，然后依次放上压块2和螺母1，并采用螺母1旋紧固定；\n[0048] 步骤2：选择加工刀具，保证刃口部分的厚度尺寸小于0.2mm；\n[0049] 步骤3：然后将被加工矩型开口塑料密封圈固定在夹具芯轴3的凸台与压块2之间，并采用螺母1将压块2旋紧；\n[0050] 步骤4：调整底座4的位置，使得被加工矩型开口塑料密封圈的中心位置对准刀具的中心位置；\n[0051] 步骤5：以台钻转速为4300rpm±50rpm，被加工产品进给速度为5mm/s±2mm/s进行加工。