摘 要：針對在實(shí)際生產(chǎn)中對于特殊規(guī)格尺寸的O型密封圈的生產(chǎn)需要，結(jié)合加工成本和效率的問題，改變以往采用模具加工O型密封圈的方法，采用通過設(shè)計(jì)改進(jìn)自制而成的成形刀具來加工此種特種零件，本文主要闡述了自制此成形刀具的可行性及制作方法。

關(guān)鍵詞：O型密封圈圓環(huán)（以下簡稱O型圈）； 成形車刀； 車削

中圖分類號：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）10-136-002

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，零件的生產(chǎn)周期、制造成本已經(jīng)提高到與加工精度相當(dāng)?shù)牡匚弧Ｔ瓉硪恍┨厥庖?guī)格的密封圈類零件在普車上加工，在數(shù)控機(jī)床上如果可以使用成形刀具，則可以使加工速度提高，同時提高加工質(zhì)量。結(jié)合本人在企業(yè)中接觸到加工一些特殊規(guī)格的密封圈的問題，現(xiàn)就數(shù)控車加工用圈成形車刀的制作做簡單論述。

O型圈被用作為一種主要密封元件，作為滑履密封和刮塵圈的賦能件，它覆蓋了很大的使用場合。幾乎沒有任何工業(yè)不使用O型圈。O型圈在靜密封場合中，顯示了突出的作用。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格類的O型圈是在模具里硫化成型的，但對于PTFE密封圈，即聚四氟乙烯（PTFE）是具有環(huán)形橫截面的封閉的圓環(huán)，與合成橡膠O型圈相同；PTFEO型圈不是采用模具加工，而是采用機(jī)械加工制造的。因此，這種密封圈可以加工成各種尺寸規(guī)格。

一、采用圈成形車刀車削PTFEO型密封圈圓環(huán)的設(shè)想

O型圈是機(jī)械密封部件上的重要、關(guān)鍵的零件，在機(jī)械密封部件上起至關(guān)重要的密封作用。由于機(jī)械密封部件是非標(biāo)產(chǎn)品，規(guī)格多數(shù)量少，O型圈大小不一，尺寸規(guī)格不一樣，但是O型圈在機(jī)械密封部件里，少則4到6件，多則8到10件也不算多，如果O型圈采用模具生產(chǎn)一是成本太大，而且用模具周轉(zhuǎn)時間長，既不經(jīng)濟(jì)，又不能滿足短時間的生產(chǎn)需要。所以采用O型圈成形車刀來加工，就可以滿足O型圈的零件生產(chǎn)中規(guī)格多批量少的要求了。另外將車刀刀頭O型部分，改變用拆裝式的方法，來改變大小不一的刀頭，那么就更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，便于生產(chǎn)了。

二、用圈成形車刀加工O型密封圈圓環(huán)的工藝過程說明

圈成形車刀，是用來加工機(jī)械密封部件上的O型圈零件的。此零件材料是聚四氟乙烯，聚四氟乙烯墊片國外又叫PTFE墊片或TeflO型n（鐵氟龍）墊片，由聚四氟乙烯棒、管、板經(jīng)機(jī)械車削或裁切而成的平墊片、V形墊片、活塞環(huán)、球閥墊圈等，具有耐腐蝕、抗老化和不導(dǎo)電等良好特性，同時是一種潔凈的密封產(chǎn)品，不會對其所接觸的任何物質(zhì)形成污染，可以廣泛地用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)中。

加工此PTFE圈時，將毛坯PTFE圓料夾在三爪卡盤上，然后車至圖二尺寸。車削長度根據(jù)需要件數(shù)定L長度，車完以后將成型刀裝在刀架上來加工O型圈。密封圈圓環(huán)成形車刀，車φ60+0.03時，只需將成形刀搖入36°與48°之間，啟動車床，先車內(nèi)半個圓，后車外半個圓，這樣工件自然就會落在落料槽內(nèi)。車削時的切削速度可以選20m-25m/分，進(jìn)給量0.03-0.05mm/轉(zhuǎn)，手動進(jìn)給時先快后慢，需要接著加工時，只需將成型刀向左搖入工件壁厚內(nèi)，就可以繼續(xù)加工。

三、O型密封圈圓環(huán)成形車刀制作步驟

本項(xiàng)目制作成的O型成形刀用碳素工具鋼制作，其耐磨性高，雖不受強(qiáng)烈沖擊和振動，但韌性極好，而且具有刀口鋒利、硬度高等優(yōu)點(diǎn)。具體制作步驟如下：

1.備料

在刨床或銑床上，先將毛坯材料加工成10*10*125長條形的兩件，10*10處留0.5-0.6mm的磨量。

2.粗磨

在平面磨床上粗磨10*10的4個平面至10.20mm-10.25mm。

3.鉗工

把兩件合組在一起加工，通過鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔完成定位銷φ5以及螺釘沉孔及M6的內(nèi)螺紋等。完成此步以后，再把兩件分開銑削加工。

4.銑削

先后銑削車落料槽18長以及兩側(cè)5°的斜面（應(yīng)注意=10，道口寬度為6.5mm）。

5.車削

車φ6成形孔。車加工時，先將兩件一組用定位銷及螺釘連接在一起（此時中間不需要放墊圈）。把此兩件裝夾在法蘭盤上加工，首先校正兩刀桿中心位置，及φ6孔的中心位置，定端靠住定位塊，然后用壓板壓緊兩刀桿，開動車床進(jìn)行加工。分別是先鉆中心孔，后鉆φ5通孔，接著粗精鏜φ6成形孔，留0.03—0.05mm的研磨余量，最后用R2.5圓弧刀在前刀面上切一條圓弧槽（目的是為了保證有一定的前角）。R2.5圓弧槽車完，松開工件，將工件調(diào)轉(zhuǎn)180°，后用頂尖頂住孔壁，工件就自動定心，接著壓緊兩壓板，開車粗精鏜O型成形孔的后刀面成30°，并且在后刀面與刀刃處留0.15棱邊，作為待淬火后的研磨量。

6.熱處理

進(jìn)行淬火，即把刀頭部分淬火硬度至HRC56—62。

7.平磨

進(jìn)行精磨，除了刀刃前面與刀刃處兩個平面不磨，把其余的兩個平面磨至尺寸。

8.研磨

即研磨φ6的成形孔，用研磨棒進(jìn)行加工，研磨棒材料用HT灰鑄鐵加工而成，研磨時將刀桿φ6孔套在研磨棒上，在研磨棒上加注研磨劑，收扎住刀桿，然后開車讓研磨棒旋轉(zhuǎn)時將刀桿的孔研大，同時研光。為了安全，刀桿可以用平行夾頭夾住，研磨時手抓住平行夾頭即可，研磨過程中要測量孔的大小，直到符合要求為止。接著將刀桿調(diào)轉(zhuǎn)180°，研磨刀的后刀面30°，研磨方法與研磨孔相似，只是研磨棒不一樣。在研磨時要經(jīng)常觀察后刀面與刀刃口交接處是否到位。最后研磨前刀面R2.5的圓弧槽，方法相似。即只要用鑄鐵棒車一個R2.5mm的凸圓弧就可以了，刀桿在R2.5上研磨完畢，使刀刃鋒利，在要使用時將螺釘松開，拉開刀桿，將兩墊圈墊在兩刀桿之間，定位銷仍然定位好，兩刀桿連接緊固就可，使用時將刀裝在刀桿上，就可以來方便地加工O型圈了。

總之，用成形刀具加工成形面，加工的精度主要取決于刀具的精度，并易于保證同一批工件表面形狀、尺寸的一致性和互換性。本文中所述的O型圈成形車刀的制作是經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，既有一定的可行性，又在新工藝新方法方面取得了有益的進(jìn)步，刀具有效利用率高，成本低。經(jīng)數(shù)控加工現(xiàn)場使用，效果較好，圓滿解決了上述特例要求的密封零件的加工要求，能很方便地在數(shù)控機(jī)床上加工一定批量的密封零件，同時為同類刀具的制作提供了借鑒。

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