一種整體式淬硬鋼拐角清根試件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種高速銑削淬硬鋼模具拐角清根的試件，具體涉及整體式淬硬鋼拐角清根試件。
【背景技術(shù)】
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[0002]采用球頭銑刀切削淬硬鋼模具鑲塊的拐角清根時(shí)，復(fù)雜的加工表面曲率變化使得切削力和銑刀振動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致加工表面形貌惡化、銑刀磨損嚴(yán)重，銑刀使用壽命和切削效率下降。受淬硬鋼工件曲率和加工傾角頻繁變化及銑刀拐角進(jìn)給降速影響，切削力和銑刀振動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速過高或過低均使切削力產(chǎn)生較大幅度變化，引起沖擊載荷突變。
[0003]考慮拐角清根半徑影響，在拐角半徑較小處采用降低進(jìn)給速度的方法，引起了銑刀切削震顫，加工表面殘余高度在較大范圍內(nèi)頻繁變化，淬硬鋼拐角清根加工表面形貌極其不均勻，導(dǎo)致加工表面質(zhì)量顯著惡化。
[0004]已有的方法直接在大型淬硬鋼模具上進(jìn)行銑刀振動(dòng)測(cè)試，極易造成模具型面損傷，影響模具壽命。且大型淬硬鋼模具中有多個(gè)拐角及清根鑲塊，其半徑分布各不相同，而采用半徑單一變化的試件進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)所獲得的切削工藝無法有效控制加工表面曲率變化對(duì)加工表面形貌的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本實(shí)用新型提供了一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，解決了高速銑削模具拐角清根加工表面形貌不均勻的問題。
[0006]本實(shí)用新型的整體式淬硬鋼拐角清根試件，為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案在于:所述試件包括銑削加工區(qū)域和其底部的底座，所述銑削加工區(qū)域的頂面為沿寬度方向向下彎曲的頂面凹曲面，所述頂面凹曲面由沿長(zhǎng)度方向分布的5段擁有不同曲率半徑的曲面依次光滑過渡連接而成，頂面凹曲面的四個(gè)拐角為半徑不同的圓弧拐角，銑削加工區(qū)域的側(cè)立面上設(shè)有一段向其中心處凹陷的側(cè)面凹曲面，銑削加工區(qū)域的側(cè)立面上處于側(cè)面凹曲面的下方形成周凸臺(tái)，周凸臺(tái)的表面與頂面凹曲面平行，側(cè)面凹曲面的上邊緣與頂面凹曲面的邊緣相交，側(cè)面凹曲面的下邊緣與周凸臺(tái)相交；所述底座沿銑削加工區(qū)域?qū)挾确较虻膬蓚?cè)向外延伸形成凸臺(tái)，每側(cè)凸臺(tái)上沿試件的長(zhǎng)度方向分布有兩個(gè)U形槽。
[0007]進(jìn)一步地，所述銑削加工區(qū)域I的尺寸為10mmX48mmX45mm，所述底座2的尺寸為100_X 73_X 5_，所述U形槽8的尺寸為12.5_X 10_X 5_。該尺寸按照實(shí)際銑削的淬硬鋼模具而定，以便真實(shí)模擬淬硬鋼拐角清根的情況。
[0008]進(jìn)一步地，所述頂面凹曲面3沿寬度方向向下彎曲的曲率半徑為200mm，構(gòu)成頂面凹曲面3的5段曲面依次為:長(zhǎng)度14mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度12_、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲面依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡，由此形成具有變曲率凹曲面的頂面凹曲面，以便全面體現(xiàn)淬硬鋼拐角清根的所有情況。
[0009]進(jìn)一步地，所述側(cè)面凹曲面4的高度為14mm，向銑削加工區(qū)域I中心處凹陷的半徑為10mm，側(cè)面凹曲面4的下邊緣與周凸臺(tái)6的相交線由5段曲線構(gòu)成，依次為長(zhǎng)度19mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度17mm、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲線依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡，由此形成具有變曲率凹曲面的側(cè)面凹曲面，以便全面體現(xiàn)淬硬鋼拐角清根的所有情況。
[0010]進(jìn)一步地，所述頂面凹曲面3的四個(gè)拐角從左上角起，其半徑分別為:R20mm、R1mm, R15mm、R5mm，此些半徑為淬硬鋼拐角清根中常見的拐角半徑。
[0011]進(jìn)一步地，所述試件為Crl2MoV鍛件，其淬火后硬度為HRC55-60，該材質(zhì)及硬度為實(shí)際淬硬鋼模具的常用材質(zhì)及硬度。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本項(xiàng)實(shí)用新型提供了一種具有變曲率凹曲面的淬硬鋼拐角清根試件，通過該試件來模擬汽車覆蓋件淬硬鋼模具型面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，再通過采用不同的切削參數(shù)來對(duì)該試件進(jìn)行銑削淬硬鋼拐角清根的實(shí)驗(yàn)，獲得了不同半徑條件下加工表面的形貌，從而確定高速銑削淬硬鋼拐角清根的最優(yōu)工藝方案，該試件適用于大型淬硬鋼模具高速銑削工藝設(shè)計(jì)，可滿足淬硬鋼模具拐角清根型面的高效加工需求。
【附圖說明】
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[0013]圖1是本實(shí)用新型的整體式淬硬鋼拐角清根試件的主視圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的整體式淬硬鋼拐角清根試件的俯視圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的整體式淬硬鋼拐角清根試件的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0016]參照?qǐng)D1至圖3，該整體式淬硬鋼拐角清根試件，包括銑削加工區(qū)域I和其底部的底座2，所述銑削加工區(qū)域I的頂面為沿寬度方向?yàn)榍拾霃?00mm的頂面凹曲面3，所述頂面凹曲面3由沿長(zhǎng)度方向分布的5段擁有不同曲率半徑的曲面依次光滑過渡連接而成，頂面凹曲面3的四個(gè)拐角為半徑不同的圓弧拐角5，銑削加工區(qū)域I的側(cè)立面上設(shè)有一段向其中心處凹陷的側(cè)面凹曲面4，銑削加工區(qū)域I的側(cè)立面上處于側(cè)面凹曲面4的下方形成周凸臺(tái)6，周凸臺(tái)6的表面與頂面凹曲面3平行，側(cè)面凹曲面4的上邊緣與頂面凹曲面3的邊緣相交，側(cè)面凹曲面4的下邊緣與周凸臺(tái)6相交；所述底座2沿銑削加工區(qū)域I寬度方向的兩側(cè)向外延伸形成凸臺(tái)7，每側(cè)凸臺(tái)7上沿試件的長(zhǎng)度方向分布有兩個(gè)U形槽8，通過U形槽8將試件固定在機(jī)床上。所述銑削加工區(qū)域I的尺寸為10mmX48mmX45mm，所述底座2的尺寸為100_X 73_X 5_，所述U形槽8的尺寸為12.5mmX 10_X 5mm。所述構(gòu)成頂面凹曲面3的5段曲面依次為:長(zhǎng)度14mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度12mm、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲面依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡。所述側(cè)面凹曲面4的高度為14mm，向銑削加工區(qū)域I中心處凹陷的半徑為10mm，側(cè)面凹曲面4的下邊緣與周凸臺(tái)6的相交線由5段曲線構(gòu)成，依次為長(zhǎng)度19mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度17mm、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲線依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡。所述頂面凹曲面3的四個(gè)拐角從左上角起，其半徑分別為:R20mm、R1mm、R15mm、R5mm。所述試件為Crl2MoV鍛件，其淬火后硬度為HRC55-60。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述試件包括銑削加工區(qū)域(I)和其底部的底座(2)，所述銑削加工區(qū)域(I)的頂面為沿寬度方向向下彎曲的頂面凹曲面(3)，所述頂面凹曲面(3)由沿長(zhǎng)度方向分布的5段擁有不同曲率半徑的曲面依次光滑過渡連接而成，頂面凹曲面(3)的四個(gè)拐角為半徑不同的圓弧拐角(5)，銑削加工區(qū)域(I)的側(cè)立面上設(shè)有一段向其中心處凹陷的側(cè)面凹曲面(4)，銑削加工區(qū)域(I)的側(cè)立面上處于側(cè)面凹曲面⑷的下方形成周凸臺(tái)(6)，周凸臺(tái)(6)的表面與頂面凹曲面(3)平行，側(cè)面凹曲面⑷的上邊緣與頂面凹曲面(3)的邊緣相交，側(cè)面凹曲面⑷的下邊緣與周凸臺(tái)(6)相交；所述底座(2)沿銑削加工區(qū)域(I)寬度方向的兩側(cè)向外延伸形成凸臺(tái)(7)，每側(cè)凸臺(tái)(7)上沿試件的長(zhǎng)度方向分布有兩個(gè)U形槽(8)。2.如權(quán)利要求1所述的一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述銑削加工區(qū)域(I)的尺寸為100_X 48_X 45_，所述底座⑵的尺寸為100_X 73_X 5_，所述U形槽(8)的尺寸為12.5_X 10_X5mm。3.如權(quán)利要求1所述的一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述頂面凹曲面(3)沿寬度方向向下彎曲的曲率半徑為200mm，構(gòu)成頂面凹曲面(3)的5段曲面依次為:長(zhǎng)度14mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度12mm、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲面依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡。4.如權(quán)利要求1所述的一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述側(cè)面凹曲面(4)的高度為14mm，向銑削加工區(qū)域(I)中心處凹陷的半徑為10mm，側(cè)面凹曲面(4)的下邊緣與周凸臺(tái)(6)的相交線由5段曲線構(gòu)成，依次為長(zhǎng)度19mm、曲率半徑1170mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度26mm、曲率半徑66mm的凸圓弧線，長(zhǎng)度20mm、曲率半徑1140mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度18mm、曲率半徑66mm的凹圓弧線，長(zhǎng)度17mm、曲率半徑1112mm的凹圓弧線，5段曲線依次連接后沿長(zhǎng)度方向的軌跡為正弦型軌跡。5.如權(quán)利要求1所述的一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述頂面凹曲面⑶的四個(gè)拐角從左上角起，其半徑分別為:R20mm、R1mm、R15mm、R5mm06.如權(quán)利要求1所述的一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其特征在于:所述試件為Crl2MoV 鍛件。
【專利摘要】一種整體式淬硬鋼拐角清根試件，其技術(shù)要點(diǎn)是：包括銑削加工區(qū)域和其底部的底座，銑削加工區(qū)域的頂面為沿寬度方向向下彎曲的頂面凹曲面，頂面凹曲面由沿長(zhǎng)度方向分布的5段擁有不同曲率半徑的曲面依次光滑過渡連接而成，頂面凹曲面的四個(gè)拐角為半徑不同的圓弧拐角，銑削加工區(qū)域的側(cè)立面上設(shè)有一段向其中心處凹陷的側(cè)面凹曲面，銑削加工區(qū)域的側(cè)立面上處于側(cè)面凹曲面的下方形成周凸臺(tái)，周凸臺(tái)的表面與頂面凹曲面平行，側(cè)面凹曲面的上邊緣與頂面凹曲面的邊緣相交，側(cè)面凹曲面的下邊緣與周凸臺(tái)相交；底座沿銑削加工區(qū)域?qū)挾确较虻膬蓚?cè)向外延伸形成凸臺(tái)。本實(shí)用新型解決了高速銑削模具拐角清根加工表面形貌不均勻的問題。
【IPC分類】B23C3/00
【公開號(hào)】CN204711295
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520459179
【發(fā)明人】姜彬, 張帥
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日