轮胎模具侧板白字体加工工艺的制作方法

本发明涉及汽车轮胎模具技术领域，具体涉及轮胎模具侧板白字体加工工艺。

背景技术：

轮胎的制作离不开模具，其专业化、商品化程度和生产集中度都很高，模具结构从简单到复杂，模具材料从铸铁到铸钢、铸铝和合金铸钢，模具加工工艺亦从简单的手工、电火花加工到贴花加工。随着汽车工业的快速发展，轮胎企业对模具的精度、质量、寿命以及交货期的要求越来越高，迫使许多模具制作企业为发展自身的需要，在模具的精度、质量上大做文章，以保证客户轮胎企业生产出的轮胎美观、精确度高、经久耐用。但传统的巨型工程轮胎模具加工方式比较单一，大多采用手工刻花和电火花加工，加工过程相当复杂、困难。而且手工刻花较为粗糙、精确度不够高。

一般轮胎都有花纹，即轮胎胎面上各种纵向、横向、斜向组成的沟槽；但一些高级跑车轮胎上还存在白字体图案或商标。轮胎花纹不仅是其外观漂亮与否的因素，而且更关系到是否能够充分发挥轮胎的牵引、制动、转弯、排水及噪音等性能。在生产轮胎时，轮胎上的花纹、白字体图案或商标是由轮胎模具的侧板钢片成型的。为了提高轮胎花纹的性能作用以及白字体图案或商标的美观，许多轮胎厂家要求轮胎模具的侧板钢片要具有复杂结构或立体结构，同时要求白字体图案或商标加工精确，精度高，这就给轮胎模具的加工带来了一定的困难。

目前的加工方法一般采用电加工方式进行侧板白字体图案或商标加工，但由于白字体是3D大字，在侧板模具上的深度较深，通常电加工方式容易出现蚀伤侧板面，且重复加工时出现无法精确定位，影响加工精度，尺寸经常超差，增大加工难度和加工时间。因此，此种轮胎模具的加工工艺在实际的生产过程中，使用效果并不理想，不但费工费时，增加了工作量和劳动强度，而且，极其浪费加工原料，给企业的生产制作带来成本上的 负担，实用性较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的缺陷，提供轮胎模具侧板白字体加工工艺。本发明工艺过程简单易行、操作方便，采用EDM联动加工，克服了机床的行程局限和精度不足，确保不会蚀伤侧板轮廓面，提高了加工精度、定位准确度、定形尺寸准确率，不会超差，且大大降低加工时间。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

轮胎模具侧板白字体加工工艺，所述加工工艺具体步骤如下：

（1）通过锻造轮胎模具侧板，粗车后进行回火处理，车铣半精和精加工完成侧板外形；

（2）配置数控电火花EDM机床，将步骤（1）加工好的侧板装夹至数控电火花EDM机床上的卡盘上，进行校圆、校水平后锁紧；

（3）在步骤（2）的数控电火花EDM机床的电极安装处，安装电极伸长板、电极座和基准小电极，利用基准小电极调节卡盘摆动角度，保证基准小电极与侧板型腔的加工面重叠；

（4）按照步骤（3）中基准小电极与卡盘确定的角度，通过电火花工艺制作加工电极，对侧板型腔曲面上的白字体采用CAD/CAM软件设计和建立3D模型，产生NC程序，用石墨雕刻机在加工电极上完成雕刻；

（5）拆下基准小电极，安装步骤（4）处理的加工电极，按照步骤（3）确定的卡盘摆动角度，在侧板型腔上安装样板，定位加工电极与侧板型腔的加工面，确保加工电极与侧板型腔的加工面重叠，采用放电加工工艺对侧板进行加工，完成轮胎模具侧板白字体加工成型。

优选的，所述的步骤（1）中侧板为碳钢材质，保证车床轮廓精车准确，同时用样板检查曲面。

进一步的，所述的步骤（2）中侧板装夹至卡盘上的具体操作为：通过4个安装座将侧板安装在卡盘上，并用调整螺钉调节侧板在卡盘上的同心度，调整公差在0.05mm内，确保安装面整洁后，再进行校圆、校水平后锁紧。

更进一步的，所述的步骤（3）和步骤（5）中均通过0.1A的小电流对花，使基准小电极、加工电极与侧板型腔的加工面相吻合，确定加工面上下深度基准，并确保加工电极跟样板之间的位置，精度在0.02mm内，通过小电流对花，确保加工电极与侧板型腔的加工面呈垂直状，达到定位作用。

更进一步的，所述的基准小电极和加工电极均为石墨材质，基准小电极的大小为加工电极大小的1/10~1/5。在实际加工中由于卡盘的转动角度受限，同时由于加工电极过重导致电极伸长板产生扰度，造成无法精确定位等原因，故先利用基准小电极调节卡盘摆动角度，以确保制作的加工电极与侧板型腔的加工面重叠，起到精准定位加工电极的作用。

优选的，所述的步骤（3）中卡盘摆动角度为0~90°。

优选的，所述的步骤（4）中制作加工电极的角度为±12°。

更进一步的，所述的步骤（5）中样板为不锈钢板材质，样板的形状与侧板型腔面相吻合，样板的厚度为1~2mm。设计一定厚度的样板以及样板形状与侧板型腔面相吻合，有利于安装在侧板型腔面表面，且对加工电极进行侧板白字体不产生影响。

更进一步的，所述的步骤（5）中侧板型腔上安装样板的具体操作为：样板紧靠在侧板型腔弧面上，样板前后设有台阶定位，样板上面设有凹口定位电极。在侧板型腔上设计样板，起到侧板与加工电极相对位置的过渡定位，即加工电极在侧板上的入口位置的定位，使得加工电极定位更加准确。

本发明的有益效果为：

（1）本发明工艺采用基准小电极调节卡盘的摆角，避免电极定位时由于电极过重导致电极伸长板产生扰度，造成无法精确定位，影响加工精度，尺寸经常超差，增大加工难度和加工时间。

（2）本发明工艺在侧板型腔曲面上安装样板，避免了加工电极加工白字体时由于深度进行重复加工，导致无法实现对应重复，出现移位、尺寸超差，增大加工难度和加工时间。

（3）本发明通过配合EDM联动加工，较之现有技术，不仅加工速度快，且加工精度高，提高了加工质量，解决了本领域技术人员一直渴望解决的精准定位和尺寸定形的技术难题，有效保证所加工出的轮胎模具侧板白字体能够满足各项技术要求。

附图说明

图1为本发明基准小电极调节摆角示意图；

图2为本发明样板定位加工电极示意图；

附图标记：1、侧板；2、加工面；3、基准小电极；4、加工电极；5、电极伸长板；6、电极座；7、样板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明加工工艺作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例和附图仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。

轮胎模具侧板白字体加工工艺，所述加工工艺具体步骤如下：

（1）通过锻造轮胎模具侧板1，粗车后进行回火处理，车铣半精和精加工完成侧板1外形，所述的侧板1为碳钢材质，保证车床轮廓精车准确，同时用样板检查曲面；

（2）配置数控电火花EDM机床，将步骤（1）加工好的侧板1装夹至数控电火花EDM机床上的卡盘上，通过4个安装座将侧板1安装在卡盘上，并用调整螺钉调节侧板1在卡盘上的同心度，调整公差在0.05mm内，确保安装面整洁后，再进行校圆、校水平后锁紧；

（3）在步骤（2）的数控电火花EDM机床的电极安装处，安装电极伸长板5、电极座6和基准小电极3，通过0.1A的小电流对花，使基准小电极3与侧板型腔的加工面2相吻合，确定加工面2上下深度基准，精度在0.02mm内，确保基准小电极3与侧板型腔的加工面2呈垂直状，来测量基准小电极3调节卡盘摆动的角度；所述的基准小电极3为石墨材质，基准小电极3的大小为加工电极4大小的1/10~1/5，在实际加工中由于卡盘摆动角度为0~90°范围，卡盘的转动角度受到限制，同时由于加工电极4过重导致电极伸长板产生扰度，造成无法精确定位等原因，故先利用基准小电极3调节卡盘摆动角度，以确保制作的加工电极4与侧板型腔的加工面2重叠，起到精准定位加工电极4的作用；

（4）按照步骤（3）中基准小电极3与卡盘确定的角度，通过电火花工艺制作加工电极4，制作加工电极4的角度为±12°，对侧板型腔曲面上的白字体采用CAD/CAM软件设计和建立3D模型，产生NC程序，用石墨雕刻机在加工电极4上完成雕刻；用CAD/CAM进行设计、3D造型、输出加工程序，雕刻后检查保证加工电极4的尺寸精度与形状精度，同时满足粗糙度要求；

（5）拆下基准小电极3，安装步骤（4）处理的加工电极4，按照步骤（3）确定的卡盘摆动角度，在侧板型腔上安装样板7，样板7紧靠在侧板型腔弧面上，样板7前后设有台阶定位，样板7上面设有凹口定位电极，定位加工电极4与侧板型腔的加工面2，确保加工电极4与侧板型腔的加工面2重叠；先通过小电流对花，使加工电极4与侧板型腔的加工面2相吻合，确定加工面2上下深度基准，并确保加工电极4跟样板7之间的位置，精度在0.02mm内；再采用放电加工工艺对侧板进行加工，完成轮胎模具侧板白字体加工成型；所述的样板7为不锈钢板材质，样板7的形状与侧板型腔面相吻合，样板7的厚度为1~2mm。设计一定厚度的样板以及样板形状与侧板型腔面相吻合，有利于安装在侧板型腔面表面，起到侧板与加工电极相对位置的过渡定位，即加工电极在侧板上的入口位置的定位，使得加工电极定位更加准确。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定；对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举；凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。