[发明专利]节气门体空间锥度孔加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造加工空间角度锥度孔加工工艺，特别是运用夹具设计技术，结合普通锥度线切割设备，解决节气门体高精度空间角度锥度孔加工的工艺方法。

背景技术

空间角度锥度孔加工技术一直是机械制造技术领域比较困难的技术，特别是空间角度锥度孔加工在模具制造上更是困难重重。在现有的锥度孔加工技术中，绝大多数都是二维平面上的锥度孔加工。在节气门体零件上有一空间角度锥度孔，以往采取压铸后机械加工工艺，造成此处零件组织结构疏松，由此造成零件报废。为了减少机加工序，提高零件合格率，模具设计采用液压抽芯结构形式对该空间角度锥度孔直接压铸成型，由于压铸模具成型是在高温、高压条件下生产，对模具零件尺寸精度要求严格，零件间的尺寸配合也要求高，且零件必须具有高硬度、高耐磨性，给模具制造带来了前所未有的挑战。在最初的模具成型零件空间角度锥度孔加工上采取淬火前将空间角度锥度孔直接镗削加工成，然后真空淬火的工艺方法；但由于淬火后零件变形，导致模具装配依靠钳工手工修配，生产效率低下，平均配装需要3-4天；同时模具零件尺寸精度也严重受到影响，导致模具配合精度差，在压铸生产过程中导致零件卡水，造成模具维修频率过高(每压铸7-8千模次就需维修)和模具寿命降低(平均模具寿命4-5万模次)；同时也影响了零件成型尺寸的稳定；且该工艺方法为了保证空间角度锥度孔位置精度，所有后续精加工都必须以锥度孔为基准，给后续机械加工尺寸保证带来了严重困难。通过不断工艺改进，采取在粗加工前镗削预孔，淬火后由电火花加工成型的工艺；但由于受电极(锥度电极)加工精度和装夹位置精度、尺寸控制影响，以及加工基准的影响，在装配过程中仍然需要钳工配修，造成模具配合精度低，压铸过程中容易卡水，同样模具维修频率过高和模具寿命降低，零件成型尺寸不稳定等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种节气门体空间锥度孔加工方法，在降低加工难度的同时，通过夹具和设备保证零件尺寸和位置精度，以提高零件加工效率；并保证模具装配精度，提高模具制造质量，稳定压铸成型零件尺寸，以及提高压铸模具寿命。

本发明的目的是这样实现的：一种节气门体空间锥度孔加工方法，按以下步骤进行：

a)、在节气门体模具零件的台肩顶部中心加工一个工艺螺纹孔，工艺螺纹孔中心线与待加工空间锥形孔中心线共面且相交；工艺螺纹孔中心线垂直于作为模具定位面的台肩顶面，作为模具配合面的台肩侧面垂直于模具定位面，在淬火和精加工之前，利用镗床沿节气门体上沿待加工空间锥形孔中心线方向钻一个小与该空间锥形孔小端的穿丝孔；

b)、对夹具零件进行精加工成型：沿夹具零件矩形底面中心钻一个用作采用螺钉与模具零件连接固定的第二工艺孔，同时，以夹具零件矩形底面中心为圆心，加工一个与模具零件台肩顶部形状能形成静配合的圆形凹槽，并使作为夹具配合面的圆形凹槽的侧面垂直于作为夹具定位面的圆形凹槽的底面，夹具零件上还加工有第一工艺孔和第三工艺孔，第一工艺孔中心线垂直于第二工艺孔中心线，且第一工艺孔中心线与第二工艺孔中心线共面，第三工艺孔中心线与凹槽底面的夹角等于模具零件上待加工的空间锥形孔中心线与模具零件台肩顶面的夹角；且第三工艺孔中心线与第二工艺孔中心线共面；

c)、将上述a、b步加工完成后的模具零件和夹具零件进行装配：将模具零件的台肩放入夹具零件的圆形凹槽内，模具定位面与夹具定位面垂直，模具配合面与夹具配合面形成静配合；采用螺钉穿过夹具零件的第二工艺孔，再旋接在模具零件的工艺螺纹孔上。

d)、将c步装配好的装配体装夹在锥度线切割机床的工作台面上，然后根据夹具零件的第三工艺孔中心线计算待加工空间锥形孔理论中心线，和根据夹具零件第一工艺孔中心线计算待加工空间锥形孔的理论起始位置，并编程计算加工空间锥形孔。

本发明通过设计的夹具，将模具零件配合装入夹具并固定好，使空间角度锥孔转换成二维平面的锥孔。夹具的第一工艺孔中心线与模具零件的中心轴线正相交，且夹具第三工艺孔中心线与夹具底座平面(即圆形凹面)的夹角等于模具零件锥度孔中心线与模具台肩顶部平面的夹角。锥度线切割通过夹具上工艺孔找正模具零件上锥度孔中心，并通过工艺孔中心计算锥度切割的起始点位置，一次加工成型。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明通过夹具设计技术，降低了各道工序的加工难度，提高了过程保证能力，提高了生产效率。实施工艺前，配装锥度孔需要3-4天；实施工艺后，配装锥度孔仅需要2-3小时。