CN102950522B - 一种冷拔模具修磨装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷拔模具修磨装置及方法，该装置包括台架、浮动平台和弹性压簧，所述台架包括底座和固定在底座上的立柱，立柱中间设置一内孔；所述浮动平台包括工作平台和固定在工作平台上的套管，套管与立柱间隙配合，套管中部固定有一定位销，弹性压簧设置在立柱的内孔内，且其一端套设在定位销上。本发明具有以下有益效果：因本装置上的待修模具，放在浮动平台上能在水平面上浮动，在磨削过程中，工作模孔的轴线能自动找正与磨头轴线重合，确保磨削力在整个修磨面上均衡分布；并能根据模具材质、损坏程度、磨料性能来确定磨削力大小，进行调节和有效控制，大大提高了磨削效率和磨削质量，修磨精度高。

Description

一种冷拔模具修磨装置及方法
技术领域
本发明属于模具制造维修领域，具体涉及一种冷拔模具修磨装置及方法，特别适用高精度、高光洁度钢管冷拔用外模的修磨，例如聚晶材质的高精度钢管冷拔用外模的修磨。
背景技术
高精度钢管冷拔用外模，由于拔制产品的尺寸精度和表面质量要求高，当模具稍有发毛、磨损，或粘附细小的颗粒状杂物时，都会产生废次品，无法正常使用，严重的只能报废。轻微的可以用磨削的方法加以修复。
传统的修磨方法：把待修模具固定在车床的三爪卡盘中，将磨头安装在走刀架上，调节走刀架，将磨头伸入模孔内，在磨削面加入磨削液，启动车床进行磨削。由于磨头与模孔间的相对位置由人工通过调节走刀架来设定，难以确保磨头与模孔同轴，造成整个模孔各部位的磨削力不均，修复效果差。磨削中要用专用装置向磨削面补充磨削液，才能保持在磨削面上磨削液不间断。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种磨削力均衡、可控，磨削过程不需补充磨削液，能够精准控制模具修磨精度的装置及方法。
本发明的技术方案包括装置部分和方法部分，具体如下：
一种冷拔模具修磨装置，包括台架、浮动平台和弹性压簧，所述台架包括底座和固定在底座上的立柱，立柱中间设置一内孔；所述浮动平台包括工作平台和固定在工作平台上的套管，套管与立柱间隙配合，套管中部固定有一定位销，弹性压簧设置在立柱的内孔内，且其一端套设在定位销上；所述浮动平台和台架之间设有压力显示器。
压力显示器由设置在立柱上的定尺和设置在套管上的动尺构成，二尺平行靠拢，定尺上标有刻度，动尺指针位置可调，以显示浮动平台在台架上的相对位移，经在浮动平台上加砝码标定后将位移换算成磨削力，压力显示器零位可调。
一种冷拔模具修磨方法，具体步骤如下：
将与待修磨模具孔型相匹配的磨头固定在钻床夹头中，待修磨具的出口侧向下，放在上述的冷拔模具修磨装置的浮动平台上；将在浮动平台上放置了待修模具的修磨装置放到钻床的工作台面上，移动该装置，将待修模具的工作模孔进口侧对正磨头后，在钻床工作台面上锚固该装置；将装置上的压力显示器调整至零位；将磨削液加入待修模具进口；选定主轴转速，启动钻床，操作钻床主轴的手柄，将磨头伸入待修模孔；此时，待修模具会在装置的浮动平台上水平浮动并自动定位，以使模具工作模孔的整个修磨面受力均衡；当模具在工作平台上位置稳定时，操作手柄主轴逐步向下施压，磨削力随之增大，其大小可从压力显示器上读取，当磨削力的大小符合磨削工艺要求时，锁定主轴位置，根据待修模具的实际表面状态，确定修磨时间，磨削过程中控制磨削面温度在150℃-250℃。
所述磨削分二步进行：
第一步，粗磨：用1重量份W20（20～14μm）金刚石微粉、2重量份高锰酸钾调匀，加1-3重量份水调成糊状磨削液，加在磨头与内模的磨削面上，磨削2～8小时；
第二步，抛光：用由1重量份W1.0（1.0～0.5μm）金刚石微粉、2重量份高锰酸钾调匀，加1-3重量份水调成糊状磨削液，加在磨头与内模的磨削面上，抛光2～6小时。
本发明是一种冷拔模具的修磨方法，特别适用高精度、高硬度钢管冷拔用外模的修磨，例如聚晶材质的高精度钢管冷拔用外模的修磨。由于聚晶模具具有高的耐磨性能，常被用于高精度、高光洁度冷拔钢材的成品道中。因本装置上的待修模具，放在浮动平台上能在水平面上浮动，在磨削过程中，工作模孔的轴线能自动找正与磨头轴线重合，确保磨削力在整个修磨面上均衡分布，并能根据模具材质、损坏程度、磨料性能来确定磨削力大小，进行调节和有效控制，大大提高了磨削效率和磨削质量，修磨精度高。用本发明的装置和修磨方法，由于磨削力均衡、可控，磨削过程不需补充磨削液，磨削面沉浸在磨削液中，磨削液配方中高锰酸钾（KMnO4）在温度150～250℃的状态下分解产生氧（O2），具有强氧化性和腐蚀性，大大提高了磨削的效果。用此发明磨削的模具，表面光洁度Ra可达到0.01～0.02μm。
附图说明
图1为本发明的冷拔模具修磨装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例：
如图1所示的本发明的冷拔模具修磨装置，包括台架1、浮动平台2和弹性压簧3，台架1包括底座11和固定在底座上的立柱12，立柱中间设置一内孔13；浮动平台2包括工作平台21和固定在工作平台上的套管22，套管内径略大于立柱外径并套设在立柱12外，二者间隙配合，套管中部固定有一定位销23，弹性压簧3设置在立柱12的内孔内，且其一端套设在定位销23上。
压力显示器4由设置在立柱12上的定尺41和设置在套管22上的动尺42构成，二尺平行靠拢，定尺上标有刻度，动尺上设有一个位置可调的指针，指针可显示浮动平台在台架上移动时的相对位移。经在浮动平台上加砝码，浮动平台向下浮动，按动尺上指针的指示位置可将定尺上的刻度标定成磨削力。由于指针位置可调，在浮动平台上放置待修模具后，将动尺指针调到零位。
下面使用上述装置对一种Φ8mm高精度钢管冷拔用外模进行修磨，该模具进口侧变形区稍有发毛，并粘附少量、细小的颗粒状杂物，影响了产品表面质量，必须进行修磨。
将该Φ8mm外模匹配的磨头固定在钻床夹头中，磨头用退火状态的45圆钢加工制成，磨头形状与待修模具孔型吻合；待磨外模的进口侧向上，放在上述修磨装置的浮动平台上，将修磨装置放到钻床的工作台面上；移动该装置，将待修模具的工作模孔进口侧对正磨头后，在钻床工作台面上锚固该装置；将装置上的磨削力标尺指针调整至零位；将磨削液加入待修模具进口；选定主轴转速1450转/分，启动钻床，操作钻床主轴的手柄，将磨头伸入待修模孔。此时，待修模具会在装置的浮动平台上水平浮动并自动定位，以使模具工作模孔的整个修磨面受力均衡；当模具在工作平台上位置稳定时，操作手柄主轴逐步向下施压，磨削力随之增大。其大小可从压力显示器上读取，当磨削力达到工艺要求时，锁定主轴位置。本实施例的修磨装置中弹性压簧3采用Φ2.5mm的65Mn钢丝盘成，外形Φ30×150mm，螺距15mm，标定弹力2kg/10mm。
在磨削过程中，模具会发热，最佳温度为150～250℃，如发现模具温度过低，应适当增大磨削力或提高磨削速度，以达到最佳磨削状态。
按工艺要求，磨削分二步进行：先用1份W20（20～14μm）金刚石微粉和2份高锰酸钾（KMnO4）调匀，加适量水调成糊状后加在磨头与内模的磨削面上，进行粗磨，磨削2～8小时后检查修磨面表面，如颗粒状杂物消失，再换用由1份W1.0（1.0～0.5μm）金刚石微粉和2份高锰酸钾（KMnO4）加水配制的磨削液，抛光2～6小时后，检查外模修磨面状态，表面光洁度Ra可达到0.01～0.02μm。
相关技术参数：
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种冷拔模具修磨方法，其特征在于，具体步骤如下：
准备冷拔模具修磨装置，所述冷拔模具修磨装置包括台架(1)、浮动平台(2)和弹性压簧(3)，所述台架(1)包括底座(11)和固定在底座上的立柱(12)，立柱中间设置一内孔；所述浮动平台(2)包括工作平台(21)和固定在工作平台上的套管(22)，套管(22)与立柱(12)间隙配合，套管中部固定有一定位销(23)，弹性压簧(3)设置在立柱(12)的内孔内，且其一端套设在定位销(23)上；所述浮动平台(2)和台架(1)之间设有压力显示器(4)；压力显示器(4)由设置在立柱(12)上的定尺(41)和设置在套管(22)上的动尺(42)构成，二尺平行靠拢，定尺(41)上标有刻度，动尺(42)指针位置可调，以显示浮动平台(2)在台架上的相对位移，经在浮动平台(2)上加砝码标定后将位移换算成磨削力，压力显示器(4)零位可调；
将与待修磨模具孔型相匹配的磨头固定在钻床夹头中，待修模具的出口侧向下，放在所述冷拔模具修磨装置的浮动平台(2)上；将在浮动平台(2)上放置了待修模具的修磨装置放到钻床的工作台面上，移动该装置，将待修模具的工作模孔进口侧对正磨头后，在钻床工作台面上锚固该装置；将装置上的压力显示器(4)动尺(42)指针调整至零位；将磨削液加入待修模具进口；选定主轴转速，启动钻床，操作钻床主轴的手柄，将磨头伸入待修模孔；此时，待修模具会在装置的浮动平台(2)上水平浮动并自动定位，以使模具工作模孔的整个修磨面受力均衡；当模具在工作平台上位置稳定时，操作手柄主轴逐步向下施压，磨削力随之增大，其大小可从压力显示器(4)上读取，当磨削力的大小符合磨削工艺要求时，锁定主轴位置，根据待修模具的实际表面状态，确定修磨时间，磨削过程中控制磨削面温度在150℃-250℃。
2.权利要求1所述的冷拔模具修磨方法，其特征在于，所述磨削分二步进行：
第一步，粗磨：用1重量份W20金刚石微粉、2重量份高锰酸钾调匀，加1-3重量份水调成糊状磨削液，加在磨头与内模的磨削面上，磨削2～8小时；
第二步，抛光：用由1重量份W1.0金刚石微粉、2重量份高锰酸钾调匀，加1-3重量份水调成糊状磨削液，加在磨头与内模的磨削面上，抛光2～6小时。
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