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模具制造精加工工序
  瀏覽次數(shù):4582  發(fā)布時(shí)間:2016年05月04日 09:28:37
[導(dǎo)讀] 一幅模具是由眾多的零件組配而成池凄,零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量抡驼,而零件的最終質(zhì)量又是由精加工來(lái)完成保證的,因此說(shuō)控制好精

一幅模具是由眾多的零件組配而成肿仑,零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量致盟,而零件的最終質(zhì)量又是由精加工來(lái)完成保證的,因此說(shuō)控制好精加工關(guān)系重大尤慰。在國(guó)內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè)馏锡,精加工階段采用的方法一般是磨削,電加工及鉗工處理伟端。在這個(gè)階段要控制好零件變形杯道,內(nèi)應(yīng)力,形狀公差及尺寸精度等許多技術(shù)參數(shù)责蝠,在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中党巾,操作困難較多萎庭,但仍有許多行之有效的經(jīng)驗(yàn)方法值得借鑒。

模具零件的加工齿拂,根據(jù)零件的外觀形狀不同驳规,大致可把零件分三類(lèi):板類(lèi)、異形零件及軸類(lèi)署海,其共同的工藝過(guò)程大致為:粗加工——熱處理(淬火吗购、調(diào)質(zhì))——精磨——電加工——鉗工(表面處理)——組配加工。

1砸狞、零件熱處理

零件的熱處理工序捻勉,在使零件獲得要求的硬度的同時(shí),還需對(duì)內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行控制刀森,保證零件加工時(shí)尺寸的穩(wěn)定性踱启,不同的材質(zhì)分別有不同的處理方式。隨著近年來(lái)模具工業(yè)的發(fā)展撒强,使用的材料種類(lèi)增多了禽捆,除了Cr12笙什、40Cr飘哨、Cr12MoV、硬質(zhì)合金外琐凭,對(duì)一些工作強(qiáng)度大芽隆,受力苛刻的凸、凹模统屈,可選用新材料粉末合金鋼胚吁,如V10、ASP23等愁憔,此類(lèi)材質(zhì)具有較高的熱穩(wěn)定性和良好的組織狀態(tài)腕扶。

針對(duì)以Cr12MoV為材質(zhì)的零件,在粗加工后進(jìn)行淬火處理吨掌,淬火后工件存在很大的存留應(yīng)力半抱,容易導(dǎo)致精加工或工作中開(kāi)裂,零件淬火后應(yīng)趁熱回火膜宋,消除淬火應(yīng)力窿侈。淬火溫度控制在900-1020℃,然后冷卻至200-220℃出爐空冷秋茫,隨后迅速回爐220℃回火史简,這種方法稱(chēng)為一次硬化工藝,可以獲得較高的強(qiáng)度及耐磨性肛著,對(duì)于以磨損為主要失效形式的模具效果較好圆兵。生產(chǎn)中遇到一些拐角較多跺讯、形狀復(fù)雜的工件,回火還不足以消除淬火應(yīng)力殉农,精加工前還需進(jìn)行去應(yīng)力退火或多次時(shí)效處理抬吟,充分釋放應(yīng)力。

針對(duì)V10统抬、APS23等粉末合金鋼零件火本,因其能承受高溫回火,淬火時(shí)可采用二次硬化工藝聪建,1050-1080℃淬火钙畔,再用490-520℃高溫回火并進(jìn)行多次,可以獲得較高的沖擊韌性及穩(wěn)定性金麸,對(duì)以崩刃為主要失效形式的模具很適用擎析。粉末合金鋼的造價(jià)較高,但其性能好挥下,正在形成一種廣泛運(yùn)用趨勢(shì)揍魂。

2、零件的磨削加工

磨削加工采用的機(jī)床有三種主要類(lèi)型:平面磨床棚瘟、內(nèi)外圓磨床及工具磨具现斋。精加工磨削時(shí)要嚴(yán)格控制磨削變形和磨削裂紋的產(chǎn)生,即使是十分微小的裂紋偎蘸,在后續(xù)的加工使用中也會(huì)顯露出來(lái)庄蹋。因此,精磨的進(jìn)刀要小迷雪,不能大限书,冷卻液要充分,尺寸公差在0.01mm以內(nèi)的零件要盡量恒溫磨削章咧。由計(jì)算可知倦西,300mm長(zhǎng)的鋼件,溫差3℃時(shí)赁严,材料有10.8μm左右的變化扰柠,10.8=1.2×3×3(每100mm變形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響误澳。

精磨時(shí)選擇好恰當(dāng)?shù)哪ハ魃拜喪种匾馨槍?duì)模具鋼材的高釩高鉬狀況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適用忆谓,當(dāng)加工硬質(zhì)合金裆装、淬火硬度高的材質(zhì)時(shí),優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪,有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨利性好哨免,磨出的工件粗糙可達(dá)Ra=0.2μm茎活,近年來(lái),隨著新材料的應(yīng)用琢唾,CBN砂輪载荔,也即立方氮化硼砂輪顯示出十分好的加工效果,在數(shù)控成型磨采桃,坐標(biāo)磨床懒熙,CNC內(nèi)外圓磨床上精加工,效果優(yōu)于其它種類(lèi)砂輪普办。磨削加工中工扎,要注意及時(shí)修整砂輪兼蜈,保持砂輪的銳利马僻,當(dāng)砂輪鈍化后,會(huì)在工件表面滑擦塌碌、擠壓舆驶,造成工件表面燒傷橱健,強(qiáng)度降低。

板類(lèi)零件的加工大部分采用平面磨床加工沙廉,在加工中常會(huì)遇到一種長(zhǎng)而薄的薄板零件拘荡,此類(lèi)零件的加工較難。因?yàn)榧庸r(shí)蓝仲,在磁力的吸附作用下俱病,工件產(chǎn)生形變官疲,緊貼于工作臺(tái)表面袱结,當(dāng)拿下工件后,工件又會(huì)產(chǎn)生回復(fù)變形途凫,厚度測(cè)量一致垢夹,但平行度達(dá)不到要求,解決的辦法可采用隔磁磨削法维费,磨削時(shí)以等高塊墊在工件下面果元,四面擋塊抵死,加工時(shí)小進(jìn)刀犀盟,多光刀而晒,加工好一面后,可不用再墊等高塊阅畴,直接吸附加工倡怎,這樣可改善磨削效果,達(dá)到平行度要求。

軸類(lèi)零件具有回轉(zhuǎn)面监署,其加工廣泛采用內(nèi)外圓磨床及工具磨床颤专。加工過(guò)程中,頭架及頂尖相當(dāng)于母線钠乏,如果其存在跳動(dòng)問(wèn)題栖秕,加工出來(lái)的工件同樣會(huì)產(chǎn)生此問(wèn)題,影響零件的質(zhì)量晓避,因此在加工前要做好頭架及頂尖的檢測(cè)工作簇捍。進(jìn)行內(nèi)孔磨削時(shí),冷卻液要充分澆到磨削接觸位置俏拱,以利于磨削的順利排出垦写。加工薄壁軸類(lèi)零件,最好采用夾持工藝臺(tái)彰触,夾緊力不可過(guò)大梯投,否則容易在工件圓周上產(chǎn)生“內(nèi)三角”變形。

3况毅、電加工控制

現(xiàn)代的模具工廠分蓖,不能缺少電加工,電加工可以對(duì)各類(lèi)異形尔许、高硬度零件進(jìn)行加工么鹤,它分為線切割與電火花二種。

慢走絲線切割加工精度可達(dá)±0.003mm味廊,粗糙度Ra0.2μm蒸甜。加工開(kāi)始時(shí),要先檢查機(jī)床的狀況余佛,查看水的去離子度柠新,水溫,絲的垂直度辉巡,張力等各個(gè)因素恨憎,確保良好的加工狀態(tài)。線切割加工是在一整塊材料上去除加工郊楣,它破壞了工件原有的應(yīng)力平衡憔恳,很容易引起應(yīng)力集中,特別是在拐角處净蚤,因此當(dāng) R<0.2(特別是尖角)時(shí)钥组,應(yīng)向設(shè)計(jì)部門(mén)提出改善建議。加工中處理應(yīng)力集中的方法今瀑,可運(yùn)用矢量平移原理程梦,精加工前先留余量1mm左右腔丧,預(yù)加工出大致形狀,然后再進(jìn)行熱處理作烟,讓加工應(yīng)力在精加工前先行釋放愉粤,保證熱穩(wěn)定性。

加工凸模時(shí)拿撩,絲的切入位置及路徑的選擇要仔細(xì)考慮衣厘。采用打孔穿絲加工,效果最佳压恒。高精線切割加工影暴,通常切割遍數(shù)為四次,可以保證零件質(zhì)量探赫。當(dāng)加工帶有錐度的凹模時(shí)型宙,本著快速高效的立場(chǎng),第一遍粗加工直邊伦吠,第二遍錐度加工妆兑,接著再精加工直邊,這樣可不需進(jìn)行X段垂直向精加工毛仪,只精加工刃口段直邊搁嗓,既節(jié)約時(shí)間又節(jié)約成本。

電火花加工先要制作電極箱靴,電極有粗腺逛、精之分。精加工電極要求形狀符合性好衡怀,最好用CNC數(shù)控機(jī)床加工完成棍矛。電極的材質(zhì)選擇上,紫銅電極主要用于一般鋼件加工抛杨。Cu-W合金電極够委,綜合性能好,特別是加工過(guò)程中消耗量明顯比紫銅小蝶桶,配合足量的沖刷液慨绳,很適合難加工材料加工及截面形狀復(fù)雜件精加工。制作電極時(shí)真竖,需要計(jì)算電極的間隙量及電極數(shù)量,當(dāng)進(jìn)行大面積或重電極加工時(shí)厌小,工件和電極裝夾要牢固恢共,保證具有足夠的強(qiáng)度,防止加工松動(dòng)璧亚。進(jìn)行深臺(tái)階加工時(shí)讨韭,對(duì)電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以注意。

4透硝、表面處理及組配

零件表面在加工時(shí)留下刀痕狰闪、磨痕是應(yīng)力集中的地方,是裂紋擴(kuò)展的源頭濒生,因此在加工結(jié)束后埋泵,需要對(duì)零件進(jìn)行表面強(qiáng)化,通過(guò)鉗工打磨罪治,處理掉加工隱患丽声。對(duì)工件的一些棱邊、銳角觉义、孔口進(jìn)行倒鈍雁社,R化。一般地晒骇,電加工表面會(huì)產(chǎn)生6-10μm左右的變質(zhì)硬化層霉撵,顏色呈灰白色,硬化層脆而且?guī)в袣埩魬?yīng)力洪囤,在使用之前要充分消除硬化層喊巍,方法為表面拋光,打磨去掉硬化層箍鼓。

在磨削加工崭参、電加工過(guò)程中,工件會(huì)有一定磁化款咖,具有微弱磁力何暮,十分容易吸著一些小東西,因此在組裝之前铐殃,要對(duì)工件作退磁處理海洼,并用乙酸乙脂清洗表面。組裝過(guò)程中富腊,先參看裝配圖坏逢,找齊各零件,然后列出各零件相互之間的裝備順序赘被,列出各項(xiàng)應(yīng)注意事項(xiàng)是整,然后著手裝配模具,裝配一般先裝導(dǎo)柱導(dǎo)套民假,然后裝模架和凸凹模浮入,然后再對(duì)各處間隙,特別是凸凹模間隙進(jìn)行組配調(diào)整羊异,裝配完成后要實(shí)施模具檢測(cè)事秀,寫(xiě)出整體情況報(bào)告彤断。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,可采用逆向思維法易迹,即從后工序向前工序宰衙,從精加工到粗加工,逐一檢查睹欲,直到找出癥結(jié)供炼,解決問(wèn)題。

實(shí)踐證明句伶,良好的精加工過(guò)程控制劲蜻,可以有效減少零件超差、報(bào)廢考余,有效提高模具的一次成功率及使用壽命先嬉。