细小盲方孔成型工艺1引言我们在研制SD-95型磁电式速度里程表时，遇到了加工细小盲方孔的特殊 问题•零件如图1所示，工作吋仪表与传感器采用软轴联接，为传递转矩，需在 主轴内加工岀边长仅为2. 75mm（7/64英寸）作用长度为8mm的正方形肓孔而且 要求方孔的后部深处有一段大于方孔外接圆直径的过渡圆孔，以适应软轴头部的 轴向窜动和径向摆动并储存润滑油由于该轴批量较大，不可能采用特种加工方 法，所以一度成为该产品的制约因素，影响经济效益为此，我们对该孔的加工 工艺进行了探索和研究，今介绍如下：2思路和加工方法由于该孔为盲孔，直径 又小，无法预制退刀槽且排屑困难，故不能采用插削、冲切等常规的有屑加工方 法因此我们考虑采用先打底孔，然后对轴施加径向压力，使其塑性变形从而由 圆成方的无屑成型工艺基于以上思路，我们先后构思、实践了多种加压成型方 法，以下介绍的是几种经种经实践检验较为实用的典型加工方法，木文只介绍方 孔的成型工艺部分1.冲压成型法 工艺步骤为:粗车（|）6nini段外圆至（|）7. 2mni,钻内孔啊価深2Omni□ 卸下工件，在孔内插入2. 75mm正方芯棒，找正方位后在冲床上用上下模 均呈90度的V型模具压制成内外均呈方形，长度为8伽，然后抽出芯棒 后即成（图2） o图2冲压成型法2. 该方法的优点是工艺步骤简单、模具制造方便、生产周期短。
缺点是冲压 时工件轴向呈无约束自由状态，故在冲压力的作用下主轴易发生弯曲变 形使方孔与外圆的同轴度难以保证同时使芯棒容易折断，取出也较困 难，工人劳动强度大此外，工件局部外圆变方后，对后续工序精车外圆 等带来不便实用中正方芯棒采用白钢刀材料，用线切割直接制成，使其 有较 好的强度为便于取芯，在长度方向制成1:100的斜度，同时要求 冲压时注意随时加油润滑，并采用专用工具抽芯该方法正品率小于85%, 只适用于小批量生产3. 滚压成型法「•艺步骤：粗车（|）6伽1段外圆至07.2111111,钻内孔giiiiii深20mm, 加工出孔Q5mm深3mm不卸工件，在车床尾架的专用活顶尖上夹持2. 75nun 正方芯棒，伸入孔内，以（|）5伽孔定位然后开动车床，用滚轮辗压方芯 段，使该段变形缩孔，并在方芯的约束作用下形成方孔，滚压到位后停车 抽出芯棒即成（图3）图3滚压成型法4. 该方法的优点是所有工步均在车床上不卸工件完成，故成型后的方孔能与 外圆保持较高的同轴度，质量容易保证且对设备要求低，只需普通车床 即可，特别适合小型企业缺点是滚压时径向力较大，会使工件发热并引 起振动，此外，对工人的操作技术要求较高。
实用中为克服径向力较大的 问题，采用了前后双滚轮同时相向进给滚压的方法，并用液压传动，使径 向力基木上互相抵消，也加快了滚压速度，效果很好但此种方法使刀架 的进给机构较复杂，常用于批量较大时该工艺成败的关键在于滚压速度 和进给量的掌握，不但要滚压到位，使方孔形状饱满，而且不能过度，以 免失去外圆精加工的余量具体参数如滚压前毛坯外径、滚压速度、滚压 进给量等可通过工艺试验获得5. 模具成型法 为适应大批量牛产的需要，我们研制出专用模具，使牛产率 大大提高工艺步骤为：在车床上先粗车后精车帕価段外圆，留磨削余 量钻内孔(|)4nim深20mm,并加工出孔(|)5nini深3mm,用作定位基准然后 在冲床上用专用模具在方孔段对应直径处压出四条凹槽，使材料向孔内转 移，在芯棒的共同作用下形成方孔，具体成型过程如图4所示，专用成型 模具如图5所示图4模具成型法6. 模具的工作情况是这样的：工件9以精车后的外圆定位放入凹模体6内 冲床带动上模板8下行吋，首先由上顶杆12将工件压紧在定位面上楔 柱17则推动滑块18沿水平导轨19左移，通过销钉16带动移动凸轮15 同时左移凸轮斜面与滚轮2共同作用，迫使方芯3向上运动进入工件内 孑L,并由孔定心。
上模板继续下移，此时楔柱处于空行程，上顶杆 在弹簧10作用下保持顶紧状态，使工件可靠定位此后环楔14开始进入 工作行程，推动四个成型冲头4一起向心同步移动，在工件上压出凹槽使 孔内形成内凸，在方芯的共同作用下完成方孔的定型回程时，上模板上 行，环楔14首先脱开成型冲头，使后者在复位弹簧5的作用下回到原始 位置然后楔柱17推动滑块18向右移动，相应地移动凸轮右行，通过斜 面和滚轮使方芯退出内孔最后，上顶杆12松开工件，即可取出工件， 至此完成一个工作循环1、7、13.联接螺钉2.滚轮3.方芯4.成型冲头5、10.复位弹簧6.凹模体8.上模板9.工件11.调节螺钉12.上顶杆14.环楔15移动凸轮16.销钉17.楔柱18•滑块19•导轨2().模具座图5方孔成型模7. 该方法的优点是工件外圆经精车后，在模具内的定位精度较高，同时实际 壁厚减少，使变形容易，因此能获得较高的质量由于压凹量较小(单边 0. 6mm),又在局部范围内进行，所以作用于工件上的冲压力相对较小，故 冲压后工件变形也很小，可直接进入下道磨削工序，使生产率大大提高 此外，该方法操作非常方便省力，深受工人欢迎缺点是成型后会在工件 外圆表面留下4条宽2imn深0. 6imn的纵向凹槽，磨削后也不能去除。
显然, 这不符合图纸要求对此，我们这样认为：由于该凹槽在理论上对下道磨 削工序不利，但实际上，由于该凹槽是局部范围的，影响不是很大，而对 使用则影响更小，实践证明，反而有助于润滑，因为槽内恰好用于存储一 定的润滑油所以我们对图纸作了适当的修改，允许这些凹槽存在如果 一定要消除这些凹槽以完全符合图纸要求，则可采用加大毛坯外径，在成 型后车去的方法，但我们建议还是不这样做为好3结束语木文介绍的3 种速度里程表主轴细小盲方孔的成型方法，具有原理正确、构思新颖、加 工方便、成本低廉的特点采用以上方法，只需使用普通机床，就能较好 地解决这一特殊加工难题3种方法均很实用，特别是模具成型法，能收 到优质高产低消耗的效果，具有良好的经济效益，值得推广应用。