專(zhuān)利名稱(chēng)：一種陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法及專(zhuān)用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極射線(xiàn)管(CRT)錐凸模大修方法及專(zhuān)用夾具，特別是針對(duì)偏轉(zhuǎn)小頭部嚴(yán)重偏斜的錐凸模的一種大修方法及專(zhuān)用夾具。
背景技術(shù)：
在壓制陰極射線(xiàn)管玻錐產(chǎn)品時(shí)，玻錐模具起到了產(chǎn)品質(zhì)量的主導(dǎo)地位，錐凸模更是成型的重中之重，錐凸模各部位名稱(chēng)如(如圖10所示)。尤其錐凸模的小頭部位加工精度的高低與玻錐品位的高低更有直接的關(guān)系，在玻錐的成型過(guò)程中小頭部位承受較大壓力，小頭部位的磨損或偏斜，會(huì)造成小頭部位溫度的急劇變化。若溫度過(guò)高，則會(huì)發(fā)生小頭沾玻璃的現(xiàn)象，造成玻璃的管徑部位出現(xiàn)擦傷(致命傷)；若溫度過(guò)低，可能會(huì)出現(xiàn)從內(nèi)面開(kāi)始的尖銳裂紋。嚴(yán)重的小頭偏斜，會(huì)與配套的凹模鑲件發(fā)生碰撞，對(duì)昂貴的壓機(jī)造成損傷。老的維修方法是將偏轉(zhuǎn)小頭部表面銑掉0.5MM，然后焊接1.0MM，并重新加工，如圖11所示。老方法只能針對(duì)小頭偏斜較小的錐凸模維修，而因其內(nèi)孔變形較大，使維修效果并不理想。而對(duì)于嚴(yán)重的小頭偏斜，此方法維修更無(wú)能為力，故許多錐凸模因此不得不廢棄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陰極射線(xiàn)管錐凸模的大修方法，應(yīng)用該方法可將偏轉(zhuǎn)小頭部嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模修復(fù)為能夠重新使用的合格的錐凸模，延長(zhǎng)錐凸模的使用壽命。
本發(fā)明的目的還在于提供在上述方法中使用的專(zhuān)用夾具。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法，該方法包括下列步驟(1)銑小頭將已嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部銑去，銑小頭時(shí)要將小頭內(nèi)孔中螺紋全部銑去；(2)車(chē)鋼棒用與錐凸模相同的材料在車(chē)床上加工成兩頭一大一小兩圓柱，中間為35～55度圓錐體過(guò)渡的錐形體，作為新的偏轉(zhuǎn)小頭部基體；
(3)堆焊小頭將車(chē)好的鋼棒尖部插入已銑去偏轉(zhuǎn)小頭部的錐凸模內(nèi)孔中并堆焊縫隙，將鋼棒35～55度面與錐凸模上表面之間焊滿(mǎn)，使鋼棒與錐凸模成為一體；(4)鏜小頭是在數(shù)控銑上為數(shù)控車(chē)加工出下一步驟的找正基準(zhǔn)，用以保證偏轉(zhuǎn)小頭部、底面銷(xiāo)孔、內(nèi)型腔同心；(5)車(chē)偏轉(zhuǎn)在數(shù)控車(chē)上加工偏轉(zhuǎn)小頭部圓形復(fù)雜曲率，同時(shí)加工出錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部外形；(6)偏轉(zhuǎn)筋在數(shù)控銑上加工偏轉(zhuǎn)小頭部上的四條筋；(7)內(nèi)孔加工對(duì)錐凸模內(nèi)孔進(jìn)行焊后重加工，將內(nèi)孔中的各尺寸孔依次加工出來(lái)。
銑完小頭后，將錐凸模輪廓單邊銑小0.5mm～1mm，并在堆焊小頭前焊輪廓部，焊接高度下邊距安裝面2mm～15mm，上邊到模具匹配線(xiàn)(ST線(xiàn))以上30～50mm，電流200～220A，厚度1～3mm，要求無(wú)砂眼、氣孔焊接缺陷，焊輪廓部前把錐凸模放置于電爐中在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱。
堆焊小頭前將錐凸模放置于電爐中在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱，堆焊電流110～120A，焊條1.6，堆焊后的焊縫要高出錐凸模體表面2mm以上，要求無(wú)砂眼、氣孔焊接缺陷。
在堆焊小頭后進(jìn)行熱處理，是為去除焊接應(yīng)力在電爐中進(jìn)行去應(yīng)力退火，將錐凸模放置于電爐中，加熱到720～800℃溫度下保溫3小時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，爐中逐步降溫，當(dāng)溫度降到320～380℃時(shí)，取出工件在空氣中自然冷卻。
在熱處理之后進(jìn)行埋子，是因在焊接、退火高溫下易造成錐凸模變形，故為防止孔錯(cuò)位安裝不上而采取的措施，將各錯(cuò)位孔擴(kuò)成M18螺孔，把與錐凸模相同材料的埋子車(chē)成M18螺絲后裝于M18螺孔中并緊固，在埋子周?chē)蛉齻€(gè)沖孔，點(diǎn)焊后鉗工打磨平突出部位，在埋子上重加工各個(gè)M12螺孔。
在內(nèi)孔加工前精銑輪廓，是在數(shù)控銑上對(duì)錐凸模輪廓進(jìn)行焊后精加工，采用硬質(zhì)合金刀具，分三刀進(jìn)行第一刀余量0.5MM；第二刀余量0.1MM；第三刀余量0.05MM，最終余量0.05MM為鉗工研磨余量。
在內(nèi)孔加工之后進(jìn)行鉗工研磨、表面處理和檢測(cè)，鉗工研磨是對(duì)錐凸模各部位進(jìn)行研磨和拋光，除去機(jī)械加工痕跡，修磨表面，表面處理是對(duì)錐凸模進(jìn)行電鍍和噴涂，電鍍是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行鎳—鎢合金鍍層處理，噴涂是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行碳化鎢等離子噴涂處理，檢測(cè)由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行尺寸和形狀檢測(cè)，鉗工進(jìn)行外觀、凸凹檢測(cè)。
一種在所述陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法中使用的專(zhuān)用夾具，它包括一對(duì)“Z”字形夾具體，夾具體由上平板和“L”形支撐架組成，上平板緊固在“L”形支撐架上端面上，上平板上加工有錐凸模固定孔。
在“L”形支撐架外側(cè)面設(shè)有加強(qiáng)板筋。
利用本發(fā)明可將偏轉(zhuǎn)小頭部嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模修復(fù)為能夠重新使用的合格的錐凸模，解決了錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部嚴(yán)重變形后無(wú)法修復(fù)的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，使錐凸模壽命增加10倍以上。


圖1為嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)小頭部銑去并用鋼棒代替示意圖，圖中G為鋼棒、P5為銑去的嚴(yán)重偏斜小頭部、H為銑去小頭后凸模剩余高度；圖2為錐凸模大修工藝流程圖；圖3為代替偏轉(zhuǎn)小頭部的鋼棒示意圖，圖中G1為大圓柱；G2為小圓柱；G3為45度圓錐體；圖4為焊接輪廓部方法示意圖，圖中ST為本體部與輪廓部交線(xiàn)；圖5為堆焊偏轉(zhuǎn)小頭部方法示意圖，圖中ST為本體部與輪廓部交線(xiàn)；圖6為焊后去應(yīng)力退火曲線(xiàn)圖；圖7A為以S33″為例的錐凸模剖視圖；圖7B為錐凸模小頭部放大圖；圖8為銑偏轉(zhuǎn)小頭部、輪廓部所使用夾具的示意圖；圖9為加工內(nèi)孔所使用夾具的示意圖。
圖10為錐凸模各部位名稱(chēng)示意圖，圖中P1為小頭部、P2為偏轉(zhuǎn)部、P3為本體部；P4為輪廓部；圖11為輕微偏斜小頭部焊修方法示意圖；圖12為錐凸模安裝面示意圖；圖13為內(nèi)孔加工裝夾狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以S33″錐凸模為例，本發(fā)明陰極射線(xiàn)管錐凸模的大修方法是將已嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部銑去，用相同材料(3Cr13)，特殊形狀的鋼棒代替并焊接，通過(guò)一套嚴(yán)格的加工方法，將其修理為能重新使用的合格的錐凸模，大修方法的工藝流程如圖2所示，包括步驟(1)銑小頭；(2)銑輪廓；(3)車(chē)鋼棒；(4)焊輪廓；(5)堆焊小頭；(6)熱處理；(7)埋子；(8)鏜小頭；(9)車(chē)偏轉(zhuǎn)；(10)偏轉(zhuǎn)筋；(11)精銑輪廓；(12)內(nèi)孔加工；(13)鉗工研磨；(14)表面處理；(15)檢測(cè)。
在步驟(1)中，銑小頭方法為將已嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部銑去，要求將小頭內(nèi)孔中M27螺紋全部銑去。錐凸模剩余高度H計(jì)算方法(S33″為例)H＝R/L(參考線(xiàn)高度)+8.4-25.0(圖紙尺寸)，如圖1、圖7B所示。
在步驟(2)中，銑輪廓方法為錐凸模小頭向下，將如圖8所示的夾具放于其上，插入臺(tái)階銷(xiāo)定位，用M12螺絲緊固。組裝完畢，翻轉(zhuǎn)工件，錐凸模小頭向上，以前平面P4找平行，找正孔找中心。輪廓單邊銑小0.5mm～1mm，此步驟是為保證偏轉(zhuǎn)小頭部中心與輪廓部中心一致，并給焊接重加工留量。
在步驟(1)、(2)、(7)、(8)、(10)、(11)中，為保證小頭部、輪廓部、底面銷(xiāo)孔、內(nèi)型腔同心和加工方便，均使用圖8所示的夾具，該夾具由一平板加工而成，包括3個(gè)銷(xiāo)孔J1、J5、J6；16個(gè)13孔J2；1個(gè)找正孔J3和1個(gè)找平行平面J4。
在步驟(3)中，車(chē)鋼棒是用與錐凸模相同材料(3Cr13)鋼棒，在車(chē)床上加工成兩頭一大一小兩圓柱(G1、G2)，中間為35～55度圓錐體過(guò)渡的錐形體(G3)，作為新小頭的基體，形狀如圖3所示。
在步驟(4)中，焊輪廓部前應(yīng)把錐凸模放置于電爐中，在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱，焊接高度下邊距安裝面2mm～15mm，上邊到模具匹配線(xiàn)(ST線(xiàn))以上30～50mm，電流200～220A，焊條3.2，厚度1～3mm，要求無(wú)砂眼、氣孔焊接缺陷，如圖4所示。
在步驟(5)中，堆焊是將車(chē)好的特殊形狀鋼棒尖部插入已銑去小頭錐凸模的27.3MM孔中，利用氬弧焊機(jī)堆焊縫隙，將鋼棒35～55度面與已銑小頭錐凸模上表面之間焊滿(mǎn)。焊接前應(yīng)把錐凸模放置于電爐中，在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱。電流110～120A，焊條1.6，焊縫堆焊后要高出錐凸模體表面2mm以上，使鋼棒與成為一體，要求無(wú)砂眼、氣孔等焊接缺陷，如圖5所示。
在步驟(6)中，熱處理是為去除焊接應(yīng)力，在電爐中進(jìn)行去應(yīng)力退火。錐凸模放置于電爐中，把加熱到720～800℃溫度下保溫3小時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，爐中逐步降溫，當(dāng)溫度降到320～380℃時(shí)，取出工件在空氣中自然冷卻，去應(yīng)力退火曲線(xiàn)如圖6所示。
在步驟(7)中，埋子是因焊接、退火高溫下易造成錐凸模變形，故為防止孔錯(cuò)位安裝不上而采取的措施。方法為將圖8所示的夾具放上工件，插入銷(xiāo)子定位，用M12螺絲逐個(gè)試孔，記下錯(cuò)位孔位置。然后將各錯(cuò)位孔擴(kuò)成M18螺孔，把與相同材料的埋子(車(chē)成M18螺絲)裝于M18螺孔中，用扳手緊固。在埋子周?chē)蛉齻€(gè)沖孔，點(diǎn)焊后鉗工打磨平突出部位。以錐凸模銷(xiāo)孔找正，在埋子上重加工各個(gè)M12螺孔。
在步驟(8)中，鏜小頭是在數(shù)控銑上為數(shù)控車(chē)加工車(chē)偏轉(zhuǎn)的找正基準(zhǔn)，用以保證小頭、底面銷(xiāo)孔、內(nèi)型腔同心，裝夾、找正方式同步驟(2)。
在步驟(9)中，車(chē)偏轉(zhuǎn)是在數(shù)控車(chē)上加工偏轉(zhuǎn)圓形復(fù)雜曲率，同時(shí)加工出錐凸模小頭外形。
在步驟(10)中，偏轉(zhuǎn)筋是在數(shù)控銑上加工偏轉(zhuǎn)上四條筋，裝夾方式同步驟(2)，找正方式是以前平面找平行，用小頭中心。
在步驟(11)中，精銑輪廓是在數(shù)控銑上對(duì)錐凸模輪廓進(jìn)行焊后精加工，裝夾、找正方式同步驟(10)，采用硬質(zhì)合金刀具，分三刀進(jìn)行。第一刀余量0.5MM；第二刀余量0.1MM；第三刀余量0.05MM。最終余量0.05MM為鉗工研磨余量。
在步驟(12)中，內(nèi)孔加工是對(duì)錐凸模內(nèi)孔進(jìn)行焊后重加工，裝夾方式如圖13所示。以錐凸模銷(xiāo)孔找平行、中心。
內(nèi)孔加工加工順序和方法以S33″(如圖7所示)為例，如下刀具加工深度①12鉆頭 R/L+48.0-5.0(R/L為參考線(xiàn)高度)②24.0鉆頭R/L+8.4+H1(H1為鉆M27底孔刀具尖部高度)③27.3鉆頭R/L+8.4-25.0+H2(H2為27.3鉆頭尖部高度)
④30度銑刀 R/L+8.4+2+H3(H3為30度刀直徑為20MM處至刀尖的高度)⑤45度銑刀 R/L+8.4+H4(H4為45度刀尖的高度)在步驟(12)中使用的夾具如圖9所示由一對(duì)“Z”字形夾具體組成，Q1為上平板；Q2為加強(qiáng)板筋；Q3為“L”形支撐架；Q4為固定錐凸?？祝籕5為上平板開(kāi)槽；Q6為上平板與“L”形支撐架緊固螺絲，上平板Q1緊固在“L”形支撐架Q3上端面上，上平板Q1上加工有錐凸模固定孔Q4，在“L”形支撐架Q3外側(cè)面設(shè)有加強(qiáng)板筋Q2。
在步驟(13)中，鉗工研磨是對(duì)錐凸模各部位進(jìn)行研磨和拋光，除去機(jī)械加工痕跡，修磨表面。
在步驟(14)中，表面處理是對(duì)錐凸模進(jìn)行電鍍和噴涂。電鍍是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行Ni-W(鎳—鎢合金)鍍層處理。噴涂是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行WC(碳化鎢)等離子噴涂處理。表面處理提高了錐凸模表面硬度和金屬脫模性，大大延長(zhǎng)使用壽命。
在步驟(15)中，檢測(cè)由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行尺寸和形狀檢測(cè)，鉗工進(jìn)行外觀、凸凹檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法，其特征在于，該方法包括下列步驟(1)銑小頭將已嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部銑去，銑小頭時(shí)要將小頭內(nèi)孔中螺紋全部銑去；(2)車(chē)鋼棒用與錐凸模相同的材料在車(chē)床上加工成兩頭一大一小兩圓柱，中間為35～55度圓錐體過(guò)渡的錐形體，作為新的偏轉(zhuǎn)小頭部基體；(3)堆焊小頭將車(chē)好的鋼棒尖部插入已銑去偏轉(zhuǎn)小頭部的錐凸模內(nèi)孔中并堆焊縫隙，將鋼棒35～55錐度面與錐凸模上表面之間焊滿(mǎn)，使鋼棒與錐凸模成為一體；(4)鏜小頭是在數(shù)控銑上為數(shù)控車(chē)加工出下一步驟的找正基準(zhǔn)，用以保證偏轉(zhuǎn)小頭部、底面銷(xiāo)孔、內(nèi)型腔同心；(5)車(chē)偏轉(zhuǎn)在數(shù)控車(chē)上加工偏轉(zhuǎn)小頭部圓形復(fù)雜曲率，同時(shí)加工出錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部外形；(6)偏轉(zhuǎn)筋在數(shù)控銑上加工偏轉(zhuǎn)小頭部上的四條筋；(7)內(nèi)孔加工對(duì)錐凸模內(nèi)孔進(jìn)行焊后重加工，將內(nèi)孔中的各尺寸孔依次加工出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大修方法，其特征在于，銑完小頭后，將錐凸模輪廓單邊銑小0.5mm～1mm，并在堆焊小頭前焊輪廓部，焊接高度下邊距安裝面2mm～15mm，上邊到模具匹配線(xiàn)以上30～50mm，電流200～220A，厚度1～3mm，要求無(wú)砂眼、氣孔焊接缺陷，焊輪廓部前把錐凸模放置于電爐中在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大修方法，其特征在于，堆焊小頭前將錐凸模放置于電爐中在350～450℃溫度下保溫2～3小時(shí)預(yù)熱，堆焊電流110～120A，堆焊后的焊縫要高出錐凸模體表面2mm以上，要求無(wú)砂眼、氣孔焊接缺陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大修方法，其特征在于，在堆焊小頭后進(jìn)行熱處理，是為去除焊接應(yīng)力在電爐中進(jìn)行去應(yīng)力退火，將錐凸模放置于電爐中，加熱到720～800℃溫度下保溫3小時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，爐中逐步降溫，當(dāng)溫度降到320～380℃時(shí)，取出工件在空氣中自然冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大修方法，其特征在于，在熱處理之后進(jìn)行埋子，將各錯(cuò)位孔擴(kuò)成M18螺孔，把與錐凸模相同材料的埋子車(chē)成M18螺絲后裝于M18螺孔中并緊固，在埋子周?chē)蛉齻€(gè)沖孔，點(diǎn)焊后鉗工打磨平突出部位，在埋子上重加工各個(gè)M12螺孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大修方法，其特征在于，在內(nèi)孔加工前精銑輪廓，是在數(shù)控銑上對(duì)錐凸模輪廓進(jìn)行焊后精加工，采用硬質(zhì)合金刀具，分三刀進(jìn)行第一刀余量0.5MM；第二刀余量0.1MM；第三刀余量0.05MM，最終余量0.05MM為鉗工研磨余量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大修方法，其特征在于，在內(nèi)孔加工之后進(jìn)行鉗工研磨、表面處理和檢測(cè)，鉗工研磨是對(duì)錐凸模各部位進(jìn)行研磨和拋光，除去機(jī)械加工痕跡，修磨表面，表面處理是對(duì)錐凸模進(jìn)行電鍍和噴涂，電鍍是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行鎳-鎢合金鍍層處理，噴涂是對(duì)錐凸模表面進(jìn)行碳化鎢等離子噴涂處理，檢測(cè)由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行尺寸和形狀檢測(cè)，鉗工進(jìn)行外觀、凸凹檢測(cè)。
8.一種在權(quán)利要求1～7所述陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法中使用的專(zhuān)用夾具，其特征在于，它包括一對(duì)“Z”字形夾具體，夾具體由上平板和“L”形支撐架組成，上平板緊固在“L”形支撐架上端面上，上平板上加工有錐凸模固定孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的專(zhuān)用夾具，其特征在于，在“L”形支撐架外側(cè)面設(shè)有加強(qiáng)板筋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陰極射線(xiàn)管錐凸模大修方法及專(zhuān)用夾具，大修方法具體步驟包括(1)將已嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模偏轉(zhuǎn)小頭部銑去；(2)用與錐凸模相同的材料在車(chē)床上加工新的偏轉(zhuǎn)小頭部基體；(3)將車(chē)好的鋼棒尖部插入錐凸模內(nèi)孔中并堆焊縫隙；(4)鏜小頭；(5)在數(shù)控車(chē)上加工偏轉(zhuǎn)小頭部圓形復(fù)雜曲率并加工出小頭部外形；(6)在數(shù)控銑上加工四條筋；(7)將內(nèi)孔中的各尺寸孔依次加工出來(lái)。專(zhuān)用夾具包括一對(duì)“Z”字形夾具體，上平板緊固在“L”形支撐架上端面上，上平板上加工有錐凸模固定孔。本發(fā)明可將偏轉(zhuǎn)小頭部嚴(yán)重磨損或偏斜的錐凸模修復(fù)為能夠重新使用的合格的錐凸模，從而延長(zhǎng)錐凸模的使用壽命。
文檔編號(hào)C03B11/00GK1792904SQ20051004847
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者楊海成, 蘆志強(qiáng), 孫志平, 黃葵, 付洪濤, 原彬 申請(qǐng)人:河南安彩高科股份有限公司