一种金属球阀垫环用加工车模的制作方法

本实用新型涉及加工模具，具体地说涉及一种金属球阀垫环用加工车模。

背景技术：

薄壁圆环类零件在机械加工中很常见，比如金属球阀垫环，其直径大，壁厚薄，对其尺寸要求较高，某些部位要求具有较高的形位公差，同时具有较高的加工精度要求。

目前传统的方法是采用普通车床和扇形抓对薄壁零件进行装夹，相对于传统的三爪，能够有更好的装夹精度。但是在装夹零件过程中，加紧力的大小通常比较难以控制，较小的装夹力无法保证零件可靠装夹，较大的装夹力会导致零件变形，同时，每次装夹需要多次调整，效率低下，也无法满足要求较高的场合。另外数控装置上无法使用扇形爪，因为目前常用的数控车床均采用液压卡爪，液压卡爪容易将薄壁的工件装夹变形。所以加工的零件精度和表面粗糙度均不太理想。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种装夹方便快捷，零件变形小，能够解决传统装夹带来的工作繁琐，零件加工合格率低的现状的金属球阀垫环用加工车模。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种金属球阀垫环用加工车模，包括锥形堵头、螺钉以及前端开口、后端封闭的弹性胀套；所述弹性胀套的前端外周壁设有内凹的用于套入待加工垫环的环形台阶；

所述弹性胀套的内周壁由前向后依次分为第一圆锥面段、第一圆柱面段和环形凹槽面段，所述锥形堵头的外周壁由前向后依次分为第二圆锥面段和第二圆柱面段，所述锥形堵头套在所述弹性胀套内，且所述第一圆锥面段和所述第二圆锥面段相吻合，所述第一圆柱面段和所述第二圆柱面段相吻合；所述弹性胀套的内底壁上开有螺纹孔，所述锥形堵头上开有螺钉让位孔，所述螺钉穿过所述螺钉让位孔而旋接在所述螺纹孔内。

进一步地，所述第一圆锥面段的锥度为1:50~1:5。

进一步地，所述弹性胀套的弹性槽的数量为2n个。

进一步地，所述弹性胀套呈前大后小的二级阶梯轴状，所述弹性胀套的定位孔和弹性槽设置在所述弹性胀套的直径较大段。

进一步地，所述弹性胀套的直径较小段的外周壁为圆柱面，所述弹性胀套的直径较大段的后端面为圆柱端面。

进一步地，所述弹性胀套的直径较小段的前端外周壁开有环形凹槽。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型装夹方便快捷，调试简单，具有定位精度高，装夹效率高，零件变形小等优点，零件的合格率较高，也可采用数控系统加工，能够保证零件的表面粗糙度和加工精度，在再次装夹后仍然很容易实现高精度定位，在加工薄壁圆环类零件上，解决了传统装夹带来的工作繁琐，零件加工合格率低的现状，解决了传统加工过程中的工艺难题，提高了零件的加工质量。

本实用新型适应于薄壁的轴承/止推环/垫环等薄壁圆环类零件，采用过渡配合与弹性槽补偿设计，解决零件装夹质量与装夹速度；多处采用可靠的定位结构，保证薄壁零件尺寸公差和形位公差。

当然，本实用新型也可以用于加工如使用较多的滑动轴承，止推环及各类用于定位的定位环等零件。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的剖视图。

图2是本实用新型一实施例中弹性胀套的剖视图。

图3是本实用新型一实施例中锥形堵头的剖视图。

图4是本实用新型一实施例的结构分解图。

附图中各部件的标记为：1锥形堵头、11螺钉让位孔、2螺钉、3弹性胀套、31螺纹孔、32环形台阶、33环形凹槽、n1第一圆锥面段、n2第一圆柱面段、n3环形凹槽面段、n4第二圆锥面段、n5第二圆柱面段、4待加工垫环、5三爪卡盘。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图4。

本实用新型金属球阀垫环用加工车模，包括锥形堵头1、螺钉2以及前端开口、后端封闭的弹性胀套3；所述弹性胀套3的前端外周壁设有内凹的用于套入待加工垫环的环形台阶32；

所述弹性胀套3的内周壁由前向后依次分为第一圆锥面段n1、第一圆柱面段n2和环形凹槽面段n3，所述锥形堵头1的外周壁由前向后依次分为第二圆锥面段n4和第二圆柱面段n5，所述锥形堵头1套在所述弹性胀套3内，且所述第一圆锥面段n1和所述第二圆锥面段n4相吻合，所述第一圆柱面段n2和所述第二圆柱面段n5相吻合；所述弹性胀套3的内底壁上开有螺纹孔31，所述锥形堵头1上开有螺钉让位孔11，所述螺钉2穿过所述螺钉让位孔11而旋接在所述螺纹孔31内。

本实用新型使用的弹性胀套3为传统的具有定位孔34和多道弹性槽35的弹性胀套，为简洁起见，图2未示出弹性槽。螺钉优选内六角圆柱头螺钉。

使用时，弹性胀套的后端与机床通用卡爪相连，能够实现高精度的定位，另一端通过弹性胀套与锥形堵头、螺钉的配合实现待加工零件的夹紧，具体操作为：将待加工垫环4套在弹性胀套的前端外周壁上的环形台阶内，保证待加工零件与弹性胀套之间是过渡配合或者间隙较小的间隙配合，然后拧紧螺钉，锥形堵头朝后移动，将弹性胀套撑开（环形凹槽面段作为弹性补偿部位），实现待加工零件与弹性胀套之间的间隙补偿（第一圆锥面段和第二圆锥面段配合用于补偿），从而实现对待加工垫环的夹紧，实现待加工垫环与车床主轴的同心旋转，从而保证零件的高精度加工。

本实用新型装夹快捷，调试简单，具有定位精度高，装夹效率高等优点，零件的合格率较高，也可采用数控系统加工，保证零件的表面粗糙度和加工精度。

具体实施中，弹性胀套3采用具有较高刚度的材料，在装夹工具一端，通过线切割等手段，加工多个弹性槽，弹性槽数量根据工具的大小，及需要补偿的尺寸范围进行增减，一般是2n个。

第一圆锥面段n1通常依据需要补偿的间隙及弹性胀套的刚性来选取，优选地，所述第一圆锥面段n1的锥度为1:50~1:5。选取较小的锥度，能够拥有较大的调整精度，能够更好的控制被夹紧零件的加工变形，一般用于工件内孔与弹性胀套32外圆的过渡间隙较小，配合精度较高的场合，选取较大的锥度，能够实现零件的快速装夹，但是其预紧力度相对于较小锥度更难控制，一般用于被加工工件与弹性胀套之间拥有较大的间隙的场合，相应的它的定位精度会低一些。

在一实施例中，所述弹性胀套3呈前大后小的二级阶梯轴状，所述弹性胀套3的定位孔和弹性槽设置在所述弹性胀套3的直径较大段。这样设计，直径较大段用做弹性胀套的功能段，装夹待加工零件，而直径较小段则用于车床三爪卡盘连接。

在一实施例中，所述弹性胀套3的直径较小段的外周壁为圆柱面，所述弹性胀套3的直径较大段的后端面为圆柱端面。这样设计，在以弹性胀套的直径较小段与车床三爪卡盘连接时，可采用上述圆柱面及圆柱端面（两个面相互垂直）进行定位，如以圆柱面为基准，标准圆柱端面相对于基准的垂直度，则能保证工具与主轴旋转中心线的同轴度，定位充分。

在一实施例中，所述弹性胀套3的直径较小段的前端外周壁开有环形凹槽33。环形凹槽用于加工弹性胀套时退刀，消除直径较小段的圆柱面与后端面之间加工留下的刀具半径，提高圆柱面与后端面的定位精度。

具体实施中，环形台阶32的也具有相互垂直的圆柱面及圆柱端面，可以对待加工零件进行精确定位。在加工弹性胀套时，先将已加工好的后端装夹在车床上，保证正确安装后，再加工前端、环形台阶及弹性槽部位，能够保证工件与车床主轴旋转中心的同轴度，从而保证薄壁工件加工的尺寸公差和形位公差。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。