本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种大直径圆环形金属拼块的制备方法。
背景技术：
在钣金模具和精密铸造模具中经常会遇到一些直径较大的圆环形的零件，为了脱模的需要，此零件通常被设计成多个拼块拼合而成，拼块之间要求紧密贴合或存在不大于0.03mm的间隙。
如说明书附图1所示，整个圆环件有8各拼块组成，每个拼块对应的中心夹角为45°，开模和合模时拼块沿着键槽方向做径向运动。
传统的加工方法有两种：一种是各个拼块单独下料加工完成，然后组合成一个整环，此加工方法存在的问题是，由于各拼块都会存在加工误差，装配时往往会出现各个拼块接合处型面不一致的现象，而且修研接合面密合也需要很大的工作量，且不易保证质量；第二种方法是各个拼块单独下料先加工接合面，然后利用专用夹具拼合成整环后再整体加工，虽然这种方法加工精度提高了，但却需要做一些专用夹具，费用更高，加工周期更长。
技术实现要素：
本发明提供一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，目的在于节省原材料、提高加工效率、节省加工费用和生产周期。
本发明的技术方案如下：
一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，包括以下步骤：
(1)确定将来用于切分拼块的线切割设备，切试块确定切割缝隙；
(2)根据图纸中拼块所对应的中心夹角和拼块的运动方向，计算出拼块切割前至拼块切割后围拢密合所需的径向移动距离；
(3)调整图纸尺寸，保持高度方向尺寸h和法向尺寸b不变，将圆环的径向尺寸增大相应的距离，即φ调整后＝φ调整前 2s，如说明书附图3所示，调整后φ1～φ7的尺寸全部增加2s，例如φ1调整后＝φ1调整前 2s，其余尺寸h1～h6、b1～b2及每个拼块对应的中心夹角α保持不变；
(4)校核轮廓度是否符合设计精度要求；
(5)按调整后的图纸尺寸进行加工，下料时用一个整环进行整体加工；
(6)加工完成后，用线切割切分各拼块，最后钳工抛光接合面。
上述的一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，计算步骤(2)中所述拼块的径向移动距离公式为s＝(a/2)/sin(α/2)，如说明书附图2所示，a为切割间隙。
上述的一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，步骤(6)中，切分各拼块时需要准确标记各拼块在切割前的排序情况，并在模具装配时按此顺序装配。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的加工方法操作简单，对于大半径、短圆弧的拼块的加工完全可以满足设计要求；
(2)本发明同时加工效率可以提高3～5倍，加工费用和材料费用可以降低20％～30％，相对现有的加工方法具有很大的优势。
附图说明
图1为现有圆环拼块组件示意图；
图2为计算径向移动距离示意图；
图3为零件尺寸示意图；
图4为本发明实施例中圆环拼块组件示意图；
图5为本发明实施例中径向移动距离的计算示意图；
图6为调整后的环形拼块尺寸示意图；
图7为调整有的圆弧落在公差带内示意图：
图8为调整后的圆弧未落在公差带内示意图。
其中：1-拼块；2-键槽。
具体实施方式
以图4所示的圆环形拼块为例对实施方式进行说明。
如图4所示，零件外廓尺寸为φ800×φ580×150，整个圆环由8个拼块组成，每个拼块对应的中心夹角为45°，使用中每个拼块的运动方向均沿着键槽方向，单件设计精度要求为0.1mm，装配后的精度为0.2mm。
制备方法具体如下：
(1)确定线切割拼块的设备、切试块确定切割缝隙：
根据此零件的大小，确定在中走丝线切割设备上切割拼块，将20mm长的试块从中间切开成两件，抛光线切割面达ra0.8粗糙度，然后测量两件的总长度变为19.74mm，因此确定切割缝隙为0.26mm。
(2)根据图纸中拼块所对应的中心夹角和拼块的运动方向，计算出拼块切割前至拼块切割后围拢密合所需的径向移动距离：
如图5所示，当切割缝隙为0.26mm时，切割后的每个拼块如果围拢密合需要沿着键槽方向向内移动距离为0.13÷sin(22.5)＝0.34mm。
(3)调整图纸尺寸，保持轴向和法向尺寸不变，将圆环的径向尺寸增大相应的距离，调整后的图纸尺寸如图6所示，零件外廓尺寸为φ800.68×φ580.68×150。
(4)校核轮廓度是否符合设计精度要求：
因为对于相同中心夹角，拼块半径越小其轮廓度偏差越大，所以只对最小直径的圆弧进行校核，图4中最小直径圆弧为φ580，如果设计精度为φ5800 0.1，其公差带在r290～r290.05的同心圆环上，φ580经调整后变为φ580.68，经过作图，如图7所示，在45°圆弧范围内，调整后的圆弧φ580.68移动0.34后完全包含在了φ5800 0.1的公差带内，此时确定满足设计要求，可以使用这种方法；如果设计精度为φ5800 0.05，其公差带在r290～r290.025的同心圆环上，经过作图，如图8所示，在45°圆弧范围内，调整后的圆弧φ580.68移动0.34后不能完全包含在φ5800 0.05的公差带内，此时确定不满足设计要求，也就不可以使用这种方法。
(5)按调整后的图纸尺寸进行加工，下料时用一个整环进行整体加工。
(6)加工完成后，用线切割切分各拼块，切割时需要准确标记各拼块在切割前的排序情况，模具装配时严格按此顺序装配，而且切割时要求一次走刀完成，这样相邻拼块的接合面是同一刀切割完成的，装配时基本不需要修研，只简单抛光即可。
1.一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确定将来用于切分拼块的线切割设备，切试块确定切割缝隙；
(2)根据图纸中拼块所对应的中心夹角和拼块的运动方向，计算出拼块切割前至拼块切割后围拢密合所需的径向移动距离；
(3)调整图纸尺寸，高度方向尺寸h和法向尺寸b不变，将圆环的径向尺寸增大相应的距离，即φ调整后＝φ调整前 2s；(4)校核轮廓度是否符合设计精度要求；
(5)按调整后的图纸尺寸进行加工，下料时用一个整环进行整体加工；
(6)加工完成后，用线切割切分各拼块，最后钳工抛光接合面。
2.根据权利要求1所述的一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，其特征在于，计算步骤(2)中所述拼块的径向移动距离公式为s＝(a/2)/sin(α/2)。
3.根据权利要求1所述的一种大直径圆环形金属拼块的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，切分各拼块时需要准确标记各拼块在切割前的排序情况，并在模具装配时按此顺序装配。
技术总结