專利名稱：塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法及其夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于注塑模具的制造方法。具體地說它涉及塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法及其夾具。
塑料光學(xué)全反射器是一種光學(xué)塑料另件，它把全反射器三棱拼針有序地排成陣列，達(dá)到能將入射光沿原光路以極小的發(fā)散角全反射回來的目的，這種反射器沿原光路性和全反射性為夜行司機(jī)開燈提供了發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，避免撞擊目標(biāo)造成交通事故的保障，廣泛用于自行車、摩托車、汽車的尾燈和側(cè)燈，高速公路夜間視線導(dǎo)引系統(tǒng)及道路執(zhí)勤人員、警察、兒童的夜間安全服飾上。
國內(nèi)已有反射器模具的制造方法分整體式和疊片拼裝式兩種。整體式是在整體模具鋼材上用沖頭擠壓或用電火花加工方法。疊片拼裝式是將片狀的三棱拼針拼疊起來。按上述方法制造出來的三棱拼針表面粗糙度差、面間夾角精度低、陣列排布不整齊均達(dá)不到質(zhì)量要求，疊片拼裝式較整體式從工藝上有所進(jìn)步，但疊片拼裝式加工成形的三棱拼針的表面粗糙和面間夾角仍難于達(dá)到要求。
國外塑料光學(xué)反射器模具的制造技術(shù)對我國絕對保密，從未見諸文字，從幾個生產(chǎn)廠家如日本津山金屬制作所生產(chǎn)的樣品分析，它是三棱拼針密排拼合方法，由三棱拼針的每個錐面所呈現(xiàn)無規(guī)則紋理完全可以推斷是采用拋光工藝實(shí)現(xiàn)的。用拋光方法完成上千個小平面的拋光并能保證面間角的精度其效率非常低，成本昂貴，向我國出售一套模具需人民幣40萬元。
目前國內(nèi)生產(chǎn)自行車塑料光學(xué)全反射器一億多件其光強(qiáng)反射系數(shù)無一例外均達(dá)不到國標(biāo)ISO6742/2-1984標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。只能向國外購買，其缺陷在于每年消耗大量外匯，受國外廠商控制，且浪費(fèi)時間。
經(jīng)對國內(nèi)專利文獻(xiàn)(1985-1993年)檢索未發(fā)現(xiàn)相同的文獻(xiàn)技術(shù)資料。僅在1987-1992年的《全國報(bào)刊索引》《模具工業(yè)》1991年第5期中查得一篇“摩托車尾燈花紋注射?！痹撐碾m與本發(fā)明內(nèi)容相近似，但模具的制造方法有實(shí)質(zhì)性區(qū)別，它是先經(jīng)平磨基準(zhǔn)面、組合后的型芯采用局部淬火。再用砂輪精磨，是用高碳鋼作鑲件材料，詳見該文復(fù)印件，用這種工藝方法制造出來的注塑模具，經(jīng)注塑成形的塑料件仍達(dá)不到國標(biāo)IS06742/2-1984標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。
經(jīng)國外專利文獻(xiàn)檢索對1979-1988年和1991年德溫特文獻(xiàn)檢索均無發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)文獻(xiàn)，詳見檢索報(bào)告。
本發(fā)明的目的在于提供一種塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法及其夾具。用本方法加工能使模芯中單件三棱拼針的三棱面表面粗糙度為光學(xué)鏡面、面間角精度為±1′，為了保證精度要求專門設(shè)計(jì)了用于該方法的精密夾具。經(jīng)注塑成形的塑料光學(xué)全反射器能達(dá)到國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)約大量外匯、優(yōu)質(zhì)鋼材，且降低成本，解決了我國現(xiàn)有模具生產(chǎn)的種種缺陷。
本發(fā)明的目的是通過下述加工方法及其夾具實(shí)現(xiàn)的。
塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法，它包括下列工序(1)三棱拼針的毛坯材料加工，采用銅合金材料，用專用的拉絲模具拉制，形成六方體棒料，每對對邊誤差為0.0005毫米、內(nèi)接角精度為±1′;
(2)單件三棱拼針粗加工，按一定長度將三棱拼針毛胚在車床上切斷;再把三棱拼針毛坯卡牢在粗車夾具的鎖芯上，進(jìn)行切削加工，使其一端得到具有三個錐面針狀的單件三棱拼針;
(3)單件三棱拼針的精密切削，見附圖2，采用天然金剛石刀具裝卡在車床的主軸上，刀具的刀刃部分為一條直線，精密夾具緊固在車床的刀架上，被加工件三棱拼針G夾牢在精密夾具鎖芯的三角孔內(nèi)，但必須保證被加工件的切削面與金剛石刀具的刀刃保持平行，金剛石刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，精密夾具在刀架上做軸向運(yùn)動對三棱拼針G的三個面逐面進(jìn)行切削，使每個面的表面粗糙度均為光學(xué)鏡面，面間角精度為±1′的單件三棱拼針;
(4)模具型芯成形，見附圖3，按模具所需要的形狀，用二個緊固板把精密加工成形的三棱拼針G以密排陣列的方法組合為一體，組合后有序地形成多個三棱面群體，其三棱面應(yīng)高于緊固板以保證電鑄復(fù)制;
(5)模芯電鑄工序，經(jīng)密排夾緊的模具型芯左、右、前、后、底邊裝有整體保護(hù)層，被電鑄的三棱面露在外面置于電鑄槽中，用零應(yīng)力氨基磺酸鎳或零應(yīng)力硫酸鎳鍍液以保證表面粗糙度及幾何精度均無失真。
(6)模具成形，根據(jù)模具設(shè)計(jì)要求將模具型芯板與支座組合成整體型芯，按需要的塑料光學(xué)全反射器形體再把整體型芯及模具其它部分進(jìn)行機(jī)械加工，裝在模架上獲得塑料光學(xué)全反射器模具。
實(shí)現(xiàn)上述方法而專門設(shè)計(jì)的精密夾具，它包括(1)見附

圖1，由底座A1、固定盤B2、磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭C3、活動鎖芯D4，彈簧定位插銷E5、底座緊固螺釘F6組成;
(2)固定盤B2中心具有一個圓通孔，其B2緊固在長方形底座A1左上角斜面上，彈簧定位插銷E5緊固在B2的外邊上，磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭C3裝在固定盤B2上面，其C3上底部中心具有一個軸與B2中心通孔滑動配合，C3上端的中心孔裝入活動鎖芯D4，活動鎖芯D4中心具有一個可調(diào)整的三角孔，經(jīng)粗加工的三棱拼針一次裝卡在三角孔內(nèi)，C3的底面為等邊三角形其三角處分別開有定位槽與彈簧定位銷E5定位，當(dāng)完成三棱拼針G的一個面切削后調(diào)整一次磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭C3的另一定位槽仍與彈簧定位銷E5準(zhǔn)確定位，逐面進(jìn)行切削加工以保證精度，該精密夾具是一個連同活動鎖芯D4作整體旋轉(zhuǎn)精密分度的夾具。該夾具用底座緊固螺釘F6緊固在車床的刀架上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為我國制造塑料光學(xué)全反射器的模具提供了加工方法及用于該方法專門設(shè)計(jì)的夾具。解決了因國內(nèi)模具本身精度達(dá)不到要求以至造成塑料光學(xué)全反射器性能達(dá)不到國際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)難關(guān)。經(jīng)測量和試驗(yàn)證明了用銅合金材料進(jìn)行超精切削、密排陣列組合成形、電鑄復(fù)制的工藝方法制造出來的模具精度極高，注塑成形的反射器性能完成符合國際ISO6742/2-1984標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，特別是反射器的光強(qiáng)系數(shù)超過該標(biāo)準(zhǔn)的5倍，可發(fā)現(xiàn)距離達(dá)800米。且每年節(jié)約大量外匯及優(yōu)質(zhì)高碳鋼、其模具壽命長、成本低。
附圖1，三棱拼針精密切削專用夾具裝配示意圖包括A1為底座、B2為固定盤、C3為磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭、D4為活動鎖芯、E5為彈簧定位插銷、F6為底座緊固螺釘、G為精密加工的三棱拼針。
附圖2，三棱拼針視圖。
附圖3、模具型芯裝配示意圖。
本發(fā)明的實(shí)施例為模芯電鑄的鍍液配方為硫酸鎳180-200克/升硼酸28-35克/升硫酸鎂10-20元/升氯化鈉15-20元/升PH4-4.8溫度50±2以保證電鍍復(fù)制后表面粗糙度和幾何精度均無失真。
權(quán)利要求
1.塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法，它包括下列工序(1)三棱拼針的毛坯材料加工，采用銅合金材料，用專用的拉絲模具拉制，形成六方體棒料，每對對邊誤差為0.0005毫米，內(nèi)接角精度為±1′；(2)單件三棱拼針粗加工，按一定長度將三棱拼針毛胚在車床上切斷；再把三棱拼針毛坯卡牢在粗車夾具的鎖芯上進(jìn)行切削加工，使其一端得到具有三個錐面針狀的單件三棱拼針；(3)單件三棱拼針的精密切削，采用天然金剛石刀具裝卡在車床的主軸上，刀具的刀刃部分為一條直線，精密夾具緊固在車床的刀架上，被加工件三棱拼針(G)夾牢在精密夾具鎖芯的三角孔內(nèi)，但必須保證被加工件的切削面與金剛石刀具的刀刃保持平行，金剛石刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，精密夾具在刀架上做軸向運(yùn)動對三棱拼針(G)的三個面逐面進(jìn)行切削，使每個面的表面粗糙度均為光學(xué)鏡面，面間角精度為±1′的單件三棱拼針；(4)模具型芯成形，按模具所需要的形狀，用二個緊固板把精密加工成形的三棱拼針(G)以密排陣列的方法組合為一體，組合后有序地形成多個三棱面群體，其三棱面應(yīng)高于緊固板以保證電鑄復(fù)制；(5)模芯電鑄工序，經(jīng)密排夾緊的模具型芯左、右、前、后、底邊裝有整體保護(hù)層，被電鑄的三棱面露在外面置于電鑄槽中，用零應(yīng)力氨基磺酸鎳或零應(yīng)力硫酸鎳鍍液以保證表面粗糙度及幾何精度均無失真；(6)模具成形，根據(jù)模具設(shè)計(jì)要求將模具型芯板與支座組合成整體型芯，按需要的塑料光學(xué)全反射器形體再把整體型芯及模具其它部分進(jìn)行機(jī)械加工，裝在模架上獲得塑料光學(xué)全反射器模具。
2.一種用于權(quán)利要求1所述方法而專門設(shè)計(jì)的夾具，它包括(1)由底座(A1)、固定盤(B2)、磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭(C3)、活動鎖芯(D4)、彈簧定位插銷(E5)、底座緊固螺釘(F6)組成;(2)固定盤(B2)中心具有一個圓通孔，其(B2)緊固在長方形底座(A1)左上角斜面上，彈簧定位插銷(E5)緊固在(B2)的外邊上，磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭(C3)裝在固定盤(B2)上面，其(C3)底部中心具有一個軸與(B2)中心通孔滑動配合，(C3)上端的中心孔裝有活動鎖芯(D4)、活動鎖芯(D4)中心具有一個可調(diào)整的三角孔，經(jīng)粗加工的三棱拼針一次裝卡在三角孔內(nèi)，(C3)底面為等邊三角形其三角處分別開有定位槽與彈簧定位銷(E5)定位，當(dāng)完成三棱拼針(G)的一面切削后調(diào)整一次磨頭狀旋轉(zhuǎn)分度頭(C3)的另一定位槽仍與彈簧定位銷(E5)準(zhǔn)確定位，逐面進(jìn)行切削加工以保證精度，該精密夾具是一個連同活動鎖芯(D4)作整體旋轉(zhuǎn)精密分度的夾具。該夾具有用底座緊固螺釘(F6)緊固在車床的刀架上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料光學(xué)全反射器模具的制造方法及其夾具。該方法是采用天然金剛石刀具有銅合金材料對模芯中的三棱拼針進(jìn)行切削加工，用一種連同活動鎖心作整體旋轉(zhuǎn)精密分度的專用夾具，對三棱拼針進(jìn)行超精切削，能獲得表面粗糙度為光學(xué)鏡面、面間夾角精度為±1′的拼針，再用緊固板將三棱拼針密排組合為一體，置于電鑄槽中復(fù)制，獲得反射器模具的型芯，注塑成型的反射器完全符合國際ISO6742/2-1984標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。
文檔編號B29C45/26GK1081955SQ9310780
公開日1994年2月16日 申請日期1993年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月1日
發(fā)明者鄧大仁, 杜維和, 胡永清, 劉連云 申請人:天津市渤海無線電廠