CN114714053B - 一种模胚吊装结构的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请的一种模胚吊装结构的加工方法，包括以下步骤：S1：加工成型模板；S2：加工成型吊装辅助块；S3：将吊装辅助块固定安装于模板上；S4：从模板平面开始加工吊环螺孔，并延伸进吊装辅助块。具有加工效率高，加工成本低，且安全可靠、使用方便的优点。

Description

一种模胚吊装结构的加工方法

技术领域

本申请涉及模胚技术领域，尤其涉及模胚的吊装结构。

背景技术

我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。模胚、模板是模具的重要组成部分，是模具的基础。

模胚前后模固定板的平面四个角需要设计吊环螺孔作为吊装结构，一般是将板厚设计加厚，以保证吊环螺钉的拧入长度，从而确保吊装安全。这种设计的弊端：板厚必须设计加厚，通过CNC机床铣出这些凸台，因铣削面积大，故需要的加工时间长，从而增加原材料采购成本和加工制造成本以及生产周期。

因此，如何对现有的模胚吊装结构进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种加工效率高，加工成本低，且安全可靠、使用方便的模胚吊装结构的加工方法。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种模胚吊装结构的加工方法，包括以下步骤：

S1：加工成型模板；

S2：加工成型吊装辅助块；

S3：将吊装辅助块固定安装于模板上；

S4：从模板平面开始加工吊环螺孔，并延伸进吊装辅助块。

进一步的，上述S1包括步骤S11：在模板上加工限位凹槽；上述S3包括步骤S31：将吊装辅助块嵌合于限位凹槽内进行固定安装。

进一步的，上述S1还包括步骤S12：在模板上加工螺纹孔和销钉孔；上述S2包括步骤S21：在吊装辅助块上加工第一通孔和第二通孔；上述S3包括步骤S32：将螺栓穿过第一通孔并螺纹连接于螺纹孔内，从而将吊装辅助块固定安装于模板上；上述S3还包括步骤S33：将定位销穿过第二通孔并过盈连接于销钉孔内，从而定位模板和吊装辅助块上的吊环螺孔处于同心。

进一步的，上述S4中，吊环螺孔或其底孔在加工时贯穿吊装辅助块；上述加工方法还包括步骤S5：在吊装辅助块上固定防呆盖板，防呆盖板覆盖吊环螺孔。

进一步的，上述加工方法还包括质检步骤S6，上述S6包括步骤S61：在步骤S3后检测吊装辅助块和模板固定安装是否合格；上述S6包括步骤S62：在步骤S4后检测吊环螺孔是否合格；上述S6包括步骤S63：在步骤S5后检查模胚吊装结构是否合格。

进一步的，上述S2中将吊装辅助块加工成方形或圆形结构；上述S11中，将限位凹槽加工成对应的方形或圆形；上述S4中将吊环螺孔开设于吊装辅助块的中心位置；上述S21中，开设多个规则均匀分布的第一通孔，以及至少两个均匀的分布于两个第一通孔之间的第二通孔；上述S12中，开设对应的多个螺纹孔和销钉孔。

进一步的，上述S1中，加工的模板厚度为D；上述S2中，加工的吊装辅助块厚度为H；上述S4中，模板上的吊环螺孔长度为L1，吊装辅助块上的吊环螺孔长度为L2；其中D＜H，L1＜L2。

进一步的，上述S11中，加工的限位凹槽的深度为E；其中D/20＜E＜D/5，且E≥2mm。

进一步的，上述S2中，加工的吊装辅助块的最小宽度为W；上述S4中，加工的吊环螺孔的公称直径为M；其中2·M＜W＜3·M，M＜H＜2·M。

进一步的，上述S31中，将吊装辅助块和限位凹槽的配合等效为轴孔配合，两者之间的配合间隙为K；将吊环螺孔与吊环的配合等效为轴孔配合，两者之间的极限配合间隙为J；其中K≤J，且K与J呈正相关。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：(1)吊装辅助块的分体设置能大大降低原材料采购成本和加工制造成本，以及缩短生产周期；(2)吊环螺孔是在模板和吊装辅助块固定连接后的一体结构后进行加工的，能保证两段吊环螺孔的同心度，进而保证吊环的可靠连接。

附图说明

图1是根据本申请的一个优选实施例的立体结构示意图；

图2是根据本申请的一个优选实施例的***视图；

图3是根据本申请的一个优选实施例中吊装辅助块的方形结构示意图；

图4是根据本申请的一个优选实施例中吊装辅助块的方圆形结构示意图；

图5是根据本申请的一个优选实施例的加工方法中步骤一加工的模板的结构示意图；

图6是根据本申请的一个优选实施例的加工方法中步骤二加工的吊装辅助块的结构示意图；

图7是根据本申请的一个优选实施例的加工方法中步骤三组装的模板和辅助块的结构示意图；

图8是根据本申请的一个优选实施例的加工方法中步骤四加工的吊环螺孔的结构示意图；

图9是根据本申请的一个优选实施例的加工方法中步骤五加工的防呆盖板的结构示意图；

图10是根据本申请的一个优选实施例的加工方法的工序流程图。

图中：1、模板；11、限位凹槽；12、螺纹孔；13、销钉孔；2、吊装辅助块；21、第一通孔；211、沉头孔；22、第二通孔；3、吊环螺孔；4、螺栓；5、定位销；6、防呆盖板。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1至图4所示，本申请的一个优选实施例的模胚吊装结构包括模板1和吊装辅助块2，吊装辅助块2分体设置且适于固定连接模板1，吊装结构还包括贯穿模板1且延伸进吊装辅助块2的吊环螺孔3，吊环螺孔3适于螺纹连接吊环(吊环为标准件，故图中未显示)。相比铣出的凸台，吊装辅助块2分体设置能大大降低原材料采购成本和加工制造成本，以及缩短生产周期。另一关键之处在于，吊环螺孔3是在模板1和吊装辅助块2固定连接后的一体结构后进行加工的，能保证两段吊环螺孔3的同心度，进而保证吊环的可靠连接。而且，从上述结构中可以看到，吊装辅助块2是固定在模板1的非起吊面上的，因此吊装辅助块2不直接承受起吊力，而是由模板1承受绝大部分的起吊力，模板1直接连接模架的其他部分，具有可靠的连接强度，从而降低起吊的安全隐患，保证吊装结构的可靠性。

值得一提的是，吊装辅助块2与模板1的固定连接结构形式多样，容易想到的是采用焊接进行固定。但是焊接存在以下弊端：烧焊部位影响美观，修配需要花费较多时间和加工成本；另外，烧焊部位一旦受力容易出现脱落，有较高概率需要重新烧焊；大面积烧焊会导致模板1发生变形，且烧焊的高温会影响到材质分子结构，会因烧焊导致材质硬度不均，且会因烧焊产生的热能增加模板1内应力，影响模胚的整体质量。

基于此，本实施例优选采用螺栓4固定连接吊装辅助块2和模板1。螺栓4可以实现吊装辅助块2的可拆卸连接，便于在需要吊装时安装上吊装辅助块2，在不需要吊装时可以将吊装辅助块2拆卸，以简化模架的结构，具有更高的适用性。

同时，在设计上，模板1上开设有限位凹槽11，吊装辅助块2适于嵌合固定于限位凹槽11内，即吊装辅助块2“埋入”模板1端面，使得模板1能在水平方向上限制吊装辅助块2的移动，一方面能避免或降低两端吊环螺孔3的错位，保证吊环螺孔3的同心度，另一方面保证吊装辅助块2不会因为受到外力而折断或脱落，从而增加使用安全性。

基于上述结构，模板1和吊装辅助块2之间还设置有定位销5，定位销5和螺栓4同向设置。采用定位销5定位，避免因加工误差、装配公差等导致吊装辅助块2内的吊环螺孔3与模板1上的吊环螺孔3出现错位的状况(即确保吊环螺孔3始终处于同心)。

如图2所示，定位销5和螺栓4的具体装配结构如下：模板1上开设有螺纹孔12，吊装辅助块2上贯穿开设有第一通孔21，螺栓4适于穿过第一通孔21并螺纹连接于螺纹孔12内，从而固定连接模板1和吊装辅助块2；其中第一通孔21端部还开设有沉头孔211，螺栓4尾端沉嵌于沉头孔211内；模板1上开设有销钉孔13，吊装辅助块2上贯穿开设有第二通孔22，定位销5适于穿过第二通孔22并过盈连接于销钉孔13内，从而定位模板1和吊装辅助块2上的吊环螺孔3处于同心。

为了加工方便，使用CNC加工时，吊环螺孔3或其底孔一般直接贯穿吊装辅助块2，吊装辅助块2上还固定设置有防呆盖板6，防呆盖板6适于盖合吊环螺孔3。在非起吊面上，设计防呆盖板6盖住吊环螺孔3，是为了防呆，避免操作工在翻板、转运等环节，误从非起吊面进行起吊工作，从而进一步降低安全隐患。

如图3和图4所示，吊装辅助块2在标准结构设计上，有圆形结构和方形结构两种，可以避免设计空间不足发生干涉之类，使模具设计上更灵活。基于上述形状，吊环螺孔3优选开设于吊装辅助块2的中心位置。

从图3和图4还可以看到，本实施例设置了四个螺栓4且规则均匀的分布于吊装辅助块2上，定位销5设置了两个且均匀的分布于两个螺栓4之间。

如图5至图10所示，本申请还提供上述模胚吊装结构的加工方法，主要包括以下五个步骤：

步骤一：加工成型如图5所示的模板1；

步骤二：加工成型如图6所示的吊装辅助块2；

步骤三：如图7所示，将吊装辅助块2固定安装于模板1上；

步骤四：从模板1平面开始加工如图8所示的吊环螺孔3，并延伸进吊装辅助块2；

步骤五：在吊装辅助块2上固定如图9所示的防呆盖板6，防呆盖板6覆盖吊环螺孔3。

如图5所示，步骤一具体包括：在模板1上加工限位凹槽11；在模板1上加工螺纹孔12和销钉孔13。

如图6所示，步骤二具体包括：在吊装辅助块2上加工第一通孔21和第二通孔22。

如图7所示，步骤三具体包括：将吊装辅助块2嵌合于限位凹槽11内进行固定安装；将螺栓4穿过第一通孔21并螺纹连接于螺纹孔12内；将定位销5穿过第二通孔22并过盈连接于销钉孔13内。

步骤五中防呆盖板6的固定方式包括但不限于焊接、粘接、卡接、螺丝连接、磁吸连接中的一种或多种。

作为完善，上述加工方法还包括质检步骤，具体如图10所示：在步骤三后检测吊装辅助块2和模板1固定安装是否合格；在步骤四后检测吊环螺孔3是否合格；在步骤五后检查模胚吊装结构是否合格。

本申请的模胚吊装结构的加工方法除了上述加工步骤外，还设定了以下加工参数：

如图8所示，加工的模板1的厚度为D，加工的吊装辅助块2的厚度为H，模板1上的吊环螺孔长度为L1，吊装辅助块2上的吊环螺孔长度为L2；其中D＜H，L1＜L2。在本实施例中，D＝70mm，H＝85mm，L1＝60mm，L2＝68mm。显然的，为了吊装安全，需保证吊环的拧入长度，即吊环螺孔3的长度需要足够。吊环螺孔3的长度取决于模板1和吊装辅助块2的厚度之和，而模板1面积较大，增加其厚度会大大增加制造成本，因此本实施例优选加大面积较小的吊装辅助块2的厚度，在保证吊环拧入长度的前提下，降低模架的整体制造成本。

如图8所示，加工的限位凹槽11深度为E；其中D/20＜E＜D/5，且E≥2mm。本实施例中E＝10mm。可以预见的是，限位凹槽11太深会减小模板1连接处的厚度，进而降低模板1的整体强度，限位凹槽11太浅则不能起到限位的作用，吊装辅助块2容易受到外力而脱落。因此，本实施例设置限位凹槽11的深度E与模板1的厚度D呈正相关，并设定合理的比例关系以及深度E的最小值，在保证模板1强度的前提下，实现限位凹槽11的限位作用。

如图8所示，加工的吊装辅助块2的最小宽度为W，加工的吊环螺孔3的公称直径为M；其中2·M＜W＜3·M，M＜H＜2·M。本实施例中W＝148mm，M＝64mm。本实施例中吊装辅助块2为圆形或方形，因此W为圆形直径或方形边长；将最小宽度W设置成公称直径M的至少两倍的主要目的在于，预留出足够的空间用于安装螺栓4和定位销5，避免第一通孔21和第二通孔22处因为厚度太小而发生撕裂。当然，最小宽度W太大会加重吊装辅助块2，而且会增加制造成本。根据国标《吊环螺钉GB825-88》可以查询到，吊环的螺纹段长度一般是其公称直径的两倍，因此本实施例设计的吊环螺孔3总长度为L1+L2＝128mm，为其公称直径M的两倍，即L1+L2＝2M，结合上述参数设定L1＜L2，并可知H＞L2，推断出H＞M且H＜2·M。可以预见的是，由模板1承受绝大部分的起吊力，因此L1不宜过小，在本实施例优选设置L2略大于L1(L1＝60mm，L2＝68mm即为合理值)。

由于加工误差、装配公差的存在，在使用过程中吊环螺孔3或多或少会出现一定的错位，为了将吊环螺孔3的错位控制在可接受范围内，需要提高吊装辅助块2和限位凹槽11之间的配合精度，为此，本实施例将吊装辅助块2和限位凹槽11的配合等效为轴孔配合，两者之间的配合间隙为K(可以看作是人为设定的非标的配合公差)；将吊环螺孔3与吊环的配合等效为轴孔配合，两者之间的极限配合间隙为J；其中设定K≤J，且K与J呈正相关。需要说明的是，常规螺孔和螺栓的配合公差范围较大，且不考虑螺孔错位状况，因此不适合作为本实施例用于限定配合间隙K的公差。作为可参考对象，本实施例将吊环螺孔3与吊环的配合等效为轴孔配合，已知吊环螺孔3的公称直径M＝64mm，并选择普通螺纹常用的配合精度等级6H，根据国标《标准公差等级和孔、轴的极限偏差表GB/T1801-1999》可以查询到直径为64mm的轴上公差为0，下公差为-0.019mm，直径为64mm的孔上公差为+0.019mm，下公差为0；取轴的最小值64-0.019＝63.981mm，取孔的最大值64+0.019＝64.019mm，得到两者间的极限配合间隙为J＝64.019-63.981＝0.038mm。以J值作为参考，设定K值，本实施例设定K＝0.02mm，即将吊装辅助块2和限位凹槽11的配合公差控制在0.02mm以内，以达到设计上的要求。

通过上述加工方法加工成型的模胚吊装结构具有以下优势：

(1)经过反复试验，吊装辅助块使用安全性达到了设计上的要求；设计上吊装辅助块埋入模板，用螺栓固定，加上定位销辅助定位，使用性能上达到了与直接烧焊焊接一致的效果，但没有烧焊的弊端，且使用过程中方便拆卸更换。综上所述，同比传统结构，使用安全性提高约50％；

(2)同比传统设计加工，本申请的模板采用新型吊装辅助块结构，生产周期缩短25％～30％；

(3)同比传统加工，本申请的模板采用新型吊装辅助块结构，加工成本下降20％～30％；

(4)生产加工新型吊装辅助块，通过专用工艺路线加工，一次加工合格率达到99.9％(传统加工的合格率约为90％)。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种模胚吊装结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：加工成型模板；

S2：加工成型吊装辅助块；

S3：将吊装辅助块固定安装于模板上；

S4：从模板平面开始加工吊环螺孔，并延伸进吊装辅助块；

上述S1包括步骤S11：在模板上加工限位凹槽；上述S3包括步骤S31：将吊装辅助块嵌合于限位凹槽内进行固定安装；

上述S1中，加工的模板厚度为D；上述S2中，加工的吊装辅助块厚度为H；上述S4中，模板上的吊环螺孔长度为L1，吊装辅助块上的吊环螺孔长度为L2；其中D＜H，L1＜L2；

上述S11中，加工的限位凹槽的深度为E；其中D/20＜E＜D/5，且E≥2mm；

上述S2中，加工的吊装辅助块的最小宽度为W；上述S4中，加工的吊环螺孔的公称直径为M；其中2·M＜W＜3·M，M＜H＜2·M；

上述S31中，将吊装辅助块和限位凹槽的配合等效为轴孔配合，两者之间的配合间隙为K；将吊环螺孔与吊环的配合等效为轴孔配合，两者之间的极限配合间隙为J；其中K≤J，且K与J呈正相关。

2.根据权利要求1所述的一种模胚吊装结构的加工方法，其特征在于，上述S1还包括步骤S12：在模板上加工螺纹孔和销钉孔；上述S2包括步骤S21：在吊装辅助块上加工第一通孔和第二通孔；上述S3包括步骤S32：将螺栓穿过第一通孔并螺纹连接于螺纹孔内，从而将吊装辅助块固定安装于模板上；上述S3还包括步骤S33：将定位销穿过第二通孔并过盈连接于销钉孔内，从而定位模板和吊装辅助块上的吊环螺孔处于同心。

3.根据权利要求1所述的一种模胚吊装结构的加工方法，其特征在于，上述S4中，吊环螺孔或其底孔在加工时贯穿吊装辅助块；上述加工方法还包括步骤S5：在吊装辅助块上固定防呆盖板，防呆盖板覆盖吊环螺孔。

4.根据权利要求3所述的一种模胚吊装结构的加工方法，其特征在于，上述加工方法还包括质检步骤S6，上述S6包括步骤S61：在步骤S3后检测吊装辅助块和模板固定安装是否合格；上述S6包括步骤S62：在步骤S4后检测吊环螺孔是否合格；上述S6包括步骤S63：在步骤S5后检查模胚吊装结构是否合格。

5.根据权利要求2所述的一种模胚吊装结构的加工方法，其特征在于，上述S2中将吊装辅助块加工成方形或圆形结构；上述S11中，将限位凹槽加工成对应的方形或圆形；上述S4中将吊环螺孔开设于吊装辅助块的中心位置；上述S21中，开设多个规则均匀分布的第一通孔，以及至少两个均匀的分布于两个第一通孔之间的第二通孔；上述S12中，开设对应的多个螺纹孔和销钉孔。