專利名稱：針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑模具CNC(電腦數(shù)字控制)加工方法，具體地，本發(fā)明涉及一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種構(gòu)成針閥式熱流道模具針閥澆口的閥針錐度孔及針閥澆口超長細孔的加工方法，所述針閥澆口超長細孔為氣閥密封孔。
背景技術(shù)：
對塑料注塑件而言，其生產(chǎn)過程是熔融狀態(tài)的塑料粒子從注塑機噴嘴中進入到塑料模具中，在塑料模具中冷卻、固化、頂出后得到合格的產(chǎn)品。目前，在注塑模具領(lǐng)域，特別是在要求較高的注塑模具的生產(chǎn)過程中，熱流道模具系統(tǒng)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。熱流道模具系統(tǒng)是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。熱流道模具系統(tǒng)一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。其熱噴嘴一般包括兩種開放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制造，因而常相應(yīng)的將熱流道模具系統(tǒng)分成開放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。開放式熱流道模具結(jié)構(gòu)簡單、對材料的局限性較高，易出現(xiàn)拉絲和泄露，表面質(zhì)量差，在國外的高精密模具中應(yīng)用較少，同一副模具可和不同廠家的針閥式混用。很多公司能自己制造。 針閥式熱流道節(jié)省材料，塑件表面美觀，同時內(nèi)部質(zhì)量緊密、強度高廣泛應(yīng)用在家電、汽車飾件、精密多腔模具中。針閥式熱流道模具系統(tǒng)之原理熱流道模具是將傳統(tǒng)式模具或三板式模具的澆道與流道經(jīng)常加熱，于每一成形時即不需要取出流道和澆道的一種嶄新構(gòu)造。即，熔融態(tài)塑料從注塑機噴嘴中進入到模具時，一般是先通過氣閥控制當(dāng)氣閥打開時，塑料從流道系統(tǒng)進入到成型腔；而當(dāng)氣閥關(guān)閉時，閥針和模具錐度孔錐面鎖死，塑料粒子被密封在流道系統(tǒng)中，如圖1。為保證上述針閥式熱流道模具系統(tǒng)應(yīng)用時整個控制過程的安全性和穩(wěn)定性，有兩個地方的制造精度是最為重要的。第一個地方是閥針和定模反面錐面(所述定模反面錐面就是閥針錐度孔的側(cè)面) 的密封面，即閥針和構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔的密封面結(jié)構(gòu)。對閥針和定模反面錐面的密封面，即閥針和構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔的密封面的要求是表面不能有凹痕，不能有顆粒，有相當(dāng)高的制造精度要求。因為，一旦在針閥澆口的閥針錐度孔發(fā)生閥針和定模反面錐面的密封面精度不達標(biāo)的情況，則很有可能出現(xiàn)流絲，對注塑件進料口附近的表面質(zhì)量影響很大。第二個地方就是閥針和模具配合的密封孔，即氣閥密封孔，所述氣閥密封孔為一超長細孔，所述閥針和模具配合的密封孔很重要，對作為所述氣閥密封孔的超長細孔的要求是孔不能太大，否則會達不到密封塑料的效果；同時，作為所述氣閥密封孔的超長細孔也不能太小，否則無法安裝整個閥針系統(tǒng)。一般的要求是O 0. 02mm的正公差。
超長細孔如圖2，3，4，5所示，這個孔一般在整個閥針系統(tǒng)的最下端，僅靠錐孔，刀具加工時屬于超長的，必須采用接長桿接續(xù)；同時因其直徑很小，只有D12-D15之間，相當(dāng)重要。又稱超深細孔。如一般moldmaster流道系統(tǒng)中孔直徑是D12mm，公差范圍是0 0. Olmm0然而，這兩個地方由于是位于超長細孔深腔的最底部，制造精度難以保障。

通常，在實際制造過程中，由于制造工藝、精度等多方面原因，閥針和定模錐面的密封面難以起到密封作用。同時，由于所述超長細孔由于太深，刀具拔出太長等原因，難以保證其定位精度。即使加工完畢，在機床上也難以測出其是否達到要求。以往，整個密封面如果采用刀具加工，碰到的最大難題是真?zhèn)€錐部由于太長太細，難以打排廢孔A、如果用特種鉆頭排廢，不僅工藝復(fù)雜，而且由于鉆頭太細，很容易斷入到錐孔里面，對模具制造造成嚴重的損失。另外，如果采用普通刀具硬做，在這么長和深的條件下，刀具讓刀甚至破損是比較正常的現(xiàn)象。特別由于是盲切，刀具切削出的廢屑沒有有效的疏導(dǎo)途徑；在機床吹氣設(shè)備難以發(fā)揮有效作用的深腔，整個廢屑會黏附在刀具上；同時，刀具由于擠壓，會發(fā)生彈性變形及扭曲，導(dǎo)致實際加工區(qū)域擴大、畸變；兩者的合力，使得在盲孔鉆穿過程中，實際加工孔與理論切削區(qū)域相比產(chǎn)生不小的偏差。如果這個偏差超過一定范圍(實際情況，發(fā)生的可能性還不小)，后續(xù)精加工刀具不管采用何種加工軌跡，都無法彌補鉆穿孔時對錐面造成的無可彌補的機械創(chuàng)傷和劃痕。以上所有這些，給在定模具上的、作為構(gòu)成針閥式熱流道模具針閥澆口的閥針錐度孔及針閥澆口超長細孔的制造添加了很大難度。從而，導(dǎo)致模具注塑質(zhì)量也難以保證。針對在針閥式熱流道模具針閥澆口制造上碰到的上述諸多技術(shù)難題，人們希望從制造工藝和方法方面尋找突破口，通過合理的技術(shù)方案來克服這些瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，包括構(gòu)成針閥式熱流道模具針閥澆口的閥針錐度孔及針閥澆口超長細孔的加工方法，所述注塑模具超長細孔為氣閥密封孔。為達到上述目的，本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法的技術(shù)方案如下一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，包括對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔及作為氣閥密封孔的超長細孔的加工方法，其特征在于，對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔的加工方法如下1)利用大角度的小徑球頭錐度刀，通過加長桿對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔進行粗加工，所述小徑球頭錐度刀的錐度α為所加工錐度孔角度β的1/2到1/3 ；所述粗加工余量Stock Allowance(SA)標(biāo)準為SA=(閥針錐度孔下口直徑-小徑球頭錐度刀刃口直徑，即小徑球頭直徑)/2-0. 2 0. 3mm,2)利用小徑球頭錐度刀進行二次粗等高回旋加工，留加工余量SA為0. 15-0. 20mm ；3)利用小徑球頭錐度刀作回旋切削錐孔，留SA = 0. 03-0. 08mm ；4)利用小徑球頭錐度刀作精加工，回旋切削錐孔。根據(jù)本發(fā)明，小徑球頭錐度刀的最佳錐度為所加工錐度孔角度的1/2到1/3。如 一般閥針錐度孔角度為40度，那采用的小徑球頭錐度刀錐度角為13. 3 20度，即錐半角 C為6. 5 10度之間比較合適。一本公司采用的小徑球頭錐度刀刀具就是錐半角(拔模角)C= 10度的錐度特種刀具。如圖所示，具體小徑球頭錐度刀形狀如下拔模角C就是刀具的錐半角。一般的刀具商這個是必須的刀具參數(shù)。)SA =(閥針錐度孔下口直徑_小徑球頭錐度刀刃口直徑/2-0. 2 0. 3mm,根據(jù)本發(fā)明，定制一種小徑球頭錐度刀(也可稱為特種刀)，專門用來做錐孔粗加工。利用大角度(最佳錐度為所加工錐度孔角度的1/2到1/3。刀具比普通大得多，普通刀一般是零度或者1.5度。)錐度刀的剛性，保證其不會斷到錐孔里面。(正常情況下，大角度錐度刀發(fā)生彈性變形和扭曲的概率相當(dāng)小。)而為減少廢屑黏附刀具造成切削損失， 錐度也不能太大。經(jīng)過試驗，認為最好的小徑球頭(錐度)刀的錐度角度應(yīng)為錐孔角度的 1/2 1/3之間(如圖5)。同時，需保證足夠的刀具切削余量以應(yīng)對適度的廢屑誤差。小徑球頭錐度刀最佳錐度為所加工錐度孔角度的1/2到1/3。如一般閥針錐度孔角度為40度，那采用的小刀錐度角為13. 3 20度，即錐半角(拔模角C)為6. 5 10 度之間比較合適。一本公司采用的刀具就是錐半角C= 10度的錐度特種刀具。如圖所示，具體小徑球頭錐度刀形狀如下錐半角(拔模角C)就是刀具的錐半角。 一般的刀具商這個是必須的刀具參數(shù)。SA—般是通過這個公式計算出來的，但其最小不能小于0. 3mm。否則，就需要變更小徑球頭刀的直徑而另選新型號小刀。如錐孔直徑是2. 2mm,所采用的小徑刀就是R0. 5mm,計算出來的SA = (2. 2-1)/2-0. 2 0. 3 = 0. 3 0. 4mm ；如果采用 R0. 8 小徑刀，SA = (2. 2-1. 6)/2-0. 2 0. 3 = 0 0. 1mm，是不能選用的；如采用R0. 3小徑刀，則SA = (2. 2-0. 6)/2-0. 2-0. 3 = 0. 5 0/6mm，即大于0. 3mm，合適。二次粗等高回旋加工，就是等高線兜螺旋形式的加工方式。利用小徑球頭錐度刀回旋切削錐孔，留0. 03-0. 08mm就是加工余量。就是這道工序加工到最終時整個工件表面所留的余量。另外，一般加工分為粗加工、二次粗加工、半精加工、有時候還有再半精加工和精加工。根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，整個小徑球頭錐度刀鉆穿所述閥針錐度孔。 根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，在閥針錐度孔角度為40度時，采用的小徑球頭錐度刀錐度角為13. 3 20度，即錐半角C為6. 5 10度之間。根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，在閥針錐度孔角度為40度時，小徑球頭錐度刀的錐半角C為7-10度。
根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，對超長細孔的加工方法如下(1)使用槽刀，完成超長細孔的加工方法粗加工，一般SA = 0. Imm, (2)在模具反面采用如同深腔加工的加長桿(接長桿)、刀具和精加工刀路軌跡做一個和所述超長細孔完全一樣的測試孔(圖4)； (2)完成超長細孔的粗加工后，一樣的機加工精加工程序采用完全一樣的刀具先在測試孔上做一遍，測試達到要求后再在深腔超長細孔上完全重復(fù)一遍。(3)完成超長細孔的粗加工后，一樣的機加工精加工程序采用完全一樣的刀具先在測試孔上做一遍，測試達到要求后再在深腔超長細孔上完全重復(fù)一遍。根據(jù)本發(fā)明，SA指本工序加工完畢時，工件所留的殘料余量。所有的針閥系統(tǒng)都是從定模反面加工的。定模反面，因為整個閥針系統(tǒng)的制造是在定模反面區(qū)域完成的；如果從正面制造，所有的孔和錐孔全部會倒扣，根本不可能。在正常情況下，通常的小徑球頭錐度刀能加工；如果是深腔，通常的小徑球頭錐度刀(小刀)無法加工，必須采用接長桿裝夾小刀進行加工-此謂之深腔加工。如果不是深腔加工，小刀就用不上那么長，并且能伸到閥針系統(tǒng)下部的接長桿。根據(jù)本發(fā)明，測試孔是一個直徑及其公差要求與超長細孔完全一樣的盲孔，孔一端是開放的，深度方向只要比超長細孔深一點就可以了，沒什么額外其它要求。根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，所述達到要求后再在深腔超長細孔上完全重復(fù)一遍的具體流程為編制不同刀具半徑的精加工程序(一般以刀具半徑0. Olmm為遞進)，則分別編制加工半徑為以刀具半徑0.01mm為遞進的精加工程序(5-7道)。當(dāng)在測試孔上加工后，通過標(biāo)準塞規(guī)對測試孔檢測。達到精度要求后，再在超長細孔上依據(jù)確認的精加工程序進行加工。如同在模具制造中應(yīng)用很普遍地，所述標(biāo)準塞規(guī)可預(yù)先用磨床磨制一個和超長細孔直徑公差要求及直徑尺寸完全一樣的金屬圓柱。檢測用。根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，所述達到要求后再在深腔超長細孔上完全重復(fù)一遍的具體流程為編制不同刀具半徑的精加工程序(一般以槽刀刀具半徑0.01mm為遞進)，如 D10F，則分別編制加工半徑為r5. 00、r4. 99、r4. 98、r4. 97、r4. 96、r4. 95mm的精加工程序。 當(dāng)在測試孔上加工后，通過標(biāo)準塞規(guī)對測試孔檢測。做這個超長細孔采用的是槽刀。DlOF (即直徑是IOmm的平刀)，編程時，要分別編制 r5. 00 (DlO)，r4. 99 (D9. 98)，r4. 98 (D9. 96)，r4. 97 (D9. 94)，r4. 96 (D9. 92)，r4. 95 (D9. 90) mm的側(cè)壁精加工程序。根據(jù)本發(fā)明的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，即可以鉆穿錐孔的盲孔，又能有足夠的強度保證工具不會斷掉，同時又能保證可能的累計偏差控制在一定范圍內(nèi)，以保證最終的制造精度，由此在針閥式熱流道模具系統(tǒng)應(yīng)用時保證整個控制過程的安全性和穩(wěn)定性。


圖IA為針閥式熱流道模具系統(tǒng)示意圖。圖2為為排除尺寸公差的閥針錐度孔及超長細孔加工說明結(jié)構(gòu)圖。圖3為閥針錐度孔及超長細孔的局部放大圖。圖4為小徑球頭錐度刀加工示意圖。圖5A，B分別為本發(fā)明的測試孔示意圖。

圖6為小徑球頭錐度刀示意圖。 圖中，1為閥針，2為閥針錐度孔，3為作為氣閥密封孔的超長細孔，4為小徑球頭錐度刀，5為小徑球頭，6為閥針錐度孔下口，7為定模(是模具中的固定側(cè)，是塑料注塑進料的那一半模板)，α為小徑球頭錐度刀錐度，β為閥針錐度孔錐度，8為測試孔，9為塑料件， 10為熱流道模具系統(tǒng)，11為槽刀，12為定模閥針定位銷孔，13為定模閥冷卻水路，14為流道，15為澆道，SA為粗加工余量，構(gòu)成刀具切削保險間距，C為小徑球頭錐度刀的錐半角。
具體實施例方式以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的注塑模具針閥澆口閥針錐度孔及超長細孔的加工方法。實施例1定制一種大角度的小徑球頭錐度刀(本文稱為特種刀)，專門用來做錐孔粗加工。 利用大角度錐度刀的剛性，保證其不會斷到錐孔里面。(正常情況下，大角度錐度刀發(fā)生彈性變形和扭曲的概率相當(dāng)小。)而為減少廢屑黏附刀具造成切削損失，錐度也不能太大。 經(jīng)過試驗，認為最好的小徑球頭錐度刀的錐度角度應(yīng)為錐孔角度的1/2 1/3之間(如圖 4)。同時，需保證足夠的刀具切削余量以應(yīng)對適度的廢屑誤差。整個錐孔加工的工藝及方法為1)利用小徑球頭錐度刀，通過加長桿對錐孔進行粗加工。粗加工余量 StockAllowance(SA)標(biāo)準為-.Sk=(錐孔下口直徑-特種刀刃口直徑)/2-0. 2 0. 3mm刀具切削保險間距(如圖4)。整個刀具必須鉆穿錐孔。加工完這個工序后，NC操作人員可以用手電筒從閥針加工方向照過去，看是否透光。透光則意味著已經(jīng)鉆穿。2)利用小徑球頭錐度刀(又稱錐度特種刀)進行再粗等高回旋加工。一般到這個工序，要求留的加工余量15-0. 20mm。當(dāng)加工完這步后，后續(xù)的制造也就顯得很方便了。3)利用小徑球頭錐度刀回旋切削錐孔，留0. 03-0. 08mm做再半精加工。4)利用小徑球頭錐度刀回旋切削錐孔，做到位。關(guān)于閥針和模具配合的作為氣閥密封孔的超長細孔這個孔由于在深腔的最下部位，制造完成后無法檢測其是否達到制造要求，故稱超長細孔或深腔超長細孔。為克服這個難題，本發(fā)明采用了一種移花接木的方法(1)完成超長細孔粗加工，一般SA = 0. 1_。(2)在模具反面做一個和超長細孔完全一樣的測試孔(圖5)。和深腔采用完全一樣的加長桿、刀具和精加工刀路軌跡。當(dāng)超長細孔粗加工完成后，按一樣的機加工精加工序采用完全一樣的刀具先在測試孔上做一遍，先測試是否達到要求；達到要求后再在深腔超長細孔上完全重復(fù)一遍。具體流程為
編制不同刀具半徑的精加工程序(一般以刀具半徑0. Olmm為遞進)，如D10F，則分別編制r5. 00、r4. 99、r4. 98、r4. 97、r4. 96、r4. 95mm的加工程序。當(dāng)在測試孔上加工后， 通過標(biāo)準塞規(guī)對測試孔檢測。達到精度要求后，再在超長細孔上依據(jù)確認的精加工程序進行加工。(3)在超長細孔上按原程序再重復(fù)做一遍。根據(jù)本發(fā)明的注塑模具針閥澆口 閥針錐度孔及超長細孔的加工方法，即可以鉆穿錐孔的盲孔，又能有足夠的強度保證工具不會斷掉，同時又能保證可能的累計偏差控制在一定范圍內(nèi)，以保證最終的制造精度，由此在針閥式熱流道模具系統(tǒng)應(yīng)用時保證整個控 制過程的安全性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，包括對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔及作為氣閥密封孔的超長細孔的加工方法，其特征在于，對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔的加工方法如下1)利用大角度小徑球頭錐度刀，通過加長桿對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔進行粗加工，所述小徑球頭錐度刀的錐度(α )為所加工錐度孔角度(β )的1/2到1/3 ；所述粗加工余量，即SA標(biāo)準為SA =(閥針錐度孔下口直徑-小徑球頭錐度刀刃口直徑，即小徑球頭直徑)/2-0. 2 0. 3mm,2)利用小徑球頭錐度刀進行二次粗等高回旋加工，留加工余量SA為0.15-0. 20mm ；3)利用小徑球頭錐度刀作回旋切削錐孔，留SA= 0. 03-0. 08mm ；4)利用小徑球頭錐度刀作精加工，回旋切削錐孔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，整個小徑球頭錐度刀鉆穿所述閥針錐度孔。
3.如權(quán)利要求1所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，在閥針錐度孔角度為40度時，采用的小徑球頭錐度刀的錐度角為13. 3 20度，即錐半角C 為6. 5 10度之間。
4.如權(quán)利要求3所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，在閥針錐度孔角度為40度時，小徑球頭錐度刀的錐半角(C)為7-10度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，對超長細孔的加工方法如下(1)使用槽刀，完成超長細孔的加工方法粗加工，SA= 0. Imm 0. 3mm。
6.如權(quán)利要求5所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，(2)在模具反面采用如同深腔加工的加長桿、刀具和精加工刀路軌跡做一個和所述超長細孔完全一樣的測試孔；所述測試孔是一個直徑及其公差要求與超長細孔完全一樣的盲孔，其孔一端開放，深度方向略大于超長細孔；(3)完成超長細孔的粗加工后，機加工精加工程序采用相同的槽刀刀具先在測試孔上做一遍，測試達到要求后再在超長細孔上完全重復(fù)一遍。
7.如權(quán)利要求6所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，所述達到要求后再在超長細孔上完全重復(fù)一遍的具體流程為編制不同槽刀刀具半徑的精加工程序，以刀具半徑0. Olmm為遞進，編制5-7道精加工程序在測試孔上加工后，通過標(biāo)準塞規(guī)對測試孔檢測，達到精度要求后，再在超長細孔上依精加工程序進行加工。
8.如權(quán)利要求7所述的一種針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，其特征在于，所述達到要求后再在超長細孔上完全重復(fù)一遍的具體流程為編制不同槽刀刀具半徑的精加工程序，以刀具半徑0. Olmm為遞進，如對DlOF的槽刀，則分別編制以下加工半徑的精加工程序r5. 00、r4. 99、r4. 98、r4. 97、r4. 96、r4. 95 (mm)，在測試孔上加工后，通過標(biāo)準塞規(guī)對測試孔檢測，達到 精度要求后，再在超長細孔上依精加工程序進行加工。
全文摘要
針閥式熱流道模具針閥澆口的加工方法，包括1)利用大角度的小徑球頭錐度刀，通過加長桿對構(gòu)成針閥澆口的閥針錐度孔進行粗加工，所述小徑球頭錐度刀的錐度為所加工錐度孔角度的1/2到1/3；所述粗加工余量SA標(biāo)準為SA＝(閥針錐度孔下口直徑-小徑球頭錐度刀刃口直徑)/2-0.2～0.3mm；2)利用小徑球頭錐度刀進行二次粗等高回旋加工，留加工余量SA為0.15-0.20mm；3)利用小徑球頭錐度刀作回旋切削錐孔，留SA＝0.03-0.08mm；4)利用小徑球頭錐度刀作精加工，回旋切削錐孔。根據(jù)本發(fā)明，可以鉆穿錐孔的盲孔，又有足夠的強度保證工具不會斷掉，同時將可能的累計偏差控制在一定范圍內(nèi)，以保證最終的制造精度，由此在針閥式熱流道模具系統(tǒng)應(yīng)用時保證整個控制過程的安全性和穩(wěn)定性。
文檔編號B23B51/00GK102319915SQ201110141568
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者吳俊 , 王輝, 馬斌 申請人:上海小糸車燈有限公司