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模具技术

模具表面精加工需要改进的措施有哪些?

发布日期:2014-07-26 08:36:41

模具表面精加工需要改进的措施:

 模具表面精加工未能很好解决难题之一,也正模具加工劳动强度大、成为东莞模具加工瓶颈原因之一。特别反映硬度较大金属、压铸模具进行最后组装过程。我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅质量不稳定、周期长,而且工人作业环境差,制约了我国铸造模具向更高层次发展。对于模具复杂型腔一些狭缝曲面精加工,传统机加工方法已无法胜任,必须采用其它工艺措施,如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术不断发展,各种模具加工工艺要求越来越高。提高模具抛光速度质量使模具制造工艺达到世界先进水平,已成为刻不容缓重要课题。 
    模具表面精加工技术,主要可以分为两大部分,即传统精加工技术非传统精加工技术。传统精加工技术主要以手工研磨抛光为主现发展起来机械精加工;非传统精加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、磁流变抛光、激光抛光技术以及电火花抛光等。下面就主要加工方法工具进行介绍。
模具加工怎样减少缺陷:
1、合理选择和修整砂轮,采用白刚玉的砂轮较好,它的性能硬而脆,且易产生新的切削刃,因此切削力小,磨削热较小,在粒度上使用中等粒度,如46~60目较好,在砂轮硬度上采用中软和软(ZR1、ZR2和R1、R2),即粗粒度、低硬度的砂轮,自励性好可降低切削热。 精磨时选择适当的砂轮十分重要,针对模具钢材的高钒高钼状况,选用GD单晶刚玉砂轮比较适合,当加工硬质合金、淬火硬度高的材料时,优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自磨性好,磨出的工件粗糙度可达Ra0.2μm,近年来,随着新材料的应用,CBN(立方氮化硼)砂轮显示出十分好的加工效果,在数控成型磨床、坐标磨床、CNC内外圆磨床上精加工,效果优于其它种类砂轮。 在磨削加工中,要注意及时修整砂轮,保持砂轮的锐利,当砂轮钝化后,会在工件表面滑擦、挤压,造成工件表面烧伤,强度降低。

2、合理使用冷却润滑液,发挥冷却、洗涤、润滑的三大作用,保持冷却润滑清洁,从而控制磨削热在允许范围内,以防止工件热变形。改善磨削时的冷却条件,如采用浸油砂轮或内冷却砂轮等措施。将切削液引入砂轮的中心,切削液可直接进入磨削区,发挥有效的冷却作用,防止工件表面烧伤。

3、将热处理后的淬火应力降低到最低限度,因为淬火应力、网状碳化组织在磨削力的作用下,组织产生相变极易使工件产生裂纹。对于高精度模具为了消除磨削的残余应力,在磨削后应进行低温时效处理以提高韧性。

4、消除磨削应力也可将模具在260~315℃盐浴中浸1.5 min,然后在30℃油中冷却,这样硬度可下降1HRC,残留应力降低40%~65%。

5、对于尺寸公差在0.01 mm以内的精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响,要求恒温磨削。由计算可知,300 mm长的钢件,温差3℃时,材料有10.8μm左右的变化,(10.8=1.2×3×3,每100mm变形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。

6、采用电解磨削加工,改善模具制造精度和表面质量。电解磨削时,砂轮刮除氧化膜:而不是磨削金属,因而磨削力小,磨削热也小,不会产生磨削毛刺、裂纹、烧伤等现象,一般表面粗糙度可优于Ra0.16μm;另外,砂轮的磨损置小,如磨削硬质合金,碳化硅砂轮的磨损量大约为磨削掉的硬质合金重量的400%~600%,用电解磨削时,砂轮的磨损量只有硬质合金磨除量的50%~100%。

7、合理选择磨削用量,采用径向进给量较小的精磨方法甚至精细磨削。如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量,使砂轮与工件接触面积减少,散热条件得到改善,从而有效地控制模具表层温度的提高。

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