模具零配件的精加工分析

一幅模具是由很多的零件組配而成，零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量，而零件的終究質(zhì)量又是由精加工來結(jié)束保證的，因此說控制好精加工聯(lián)系重大。

　　在國(guó)內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè)，精加工階段選用的方法一般是磨削，電加工及鉗工處理。在這個(gè)階段要控制好零件變形，內(nèi)應(yīng)力，形狀公役及標(biāo)準(zhǔn)精度等許多技術(shù)參數(shù)，在詳細(xì)的生產(chǎn)實(shí)踐中，操作困難較多，但仍有許多行之有效的閱歷方法值得借鑒。

　　一、模具精加工的進(jìn)程控制

　　模具零配件的加工，一個(gè)總的指導(dǎo)思想是針對(duì)不同的質(zhì)料，不同的形狀，不同的技術(shù)要求進(jìn)行適應(yīng)性加工，它具有必定的可塑性，可經(jīng)過對(duì)加工的控制，抵達(dá)好的加作業(yè)用。

　　根據(jù)零件的外觀形狀不同，大致可把零件分三類：軸類、板類與異型零件，其一起的工藝進(jìn)程大致為：粗加工——熱處理(淬火、調(diào)質(zhì))——精磨——電加工——鉗工(表面處理)——組配加工。

　　二、零件熱處理

　　零件的熱處理工序，在使零件取得要求的硬度的一起，還需對(duì)內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行控制，保證零件加工時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的安穩(wěn)性，不同的質(zhì)料別離有不同的處理方式。跟著近年來模具工業(yè)的開展，運(yùn)用的材料品種增多了，除了Cr12、40Cr、CR12MOV 、硬質(zhì)合金外，對(duì)一些作業(yè)強(qiáng)度大，受力苛刻的凸、凹模，可選用新材料粉末合金鋼，如V10、ASP23等，此類質(zhì)料具有較高的熱安穩(wěn)性和出色的組織情況。

　　針對(duì)以Cr12MoV為質(zhì)料的零件，在粗加工后進(jìn)行淬火處理，淬火后工件存在很大的存留應(yīng)力，簡(jiǎn)略導(dǎo)致精加工或作業(yè)中開裂，零件淬火后應(yīng)趁熱回火，消除淬火應(yīng)力。淬火溫度控制在900-1020℃，然后冷卻至200-220℃出爐空冷，隨后敏捷回爐220℃回火，這種方法稱為一次硬化工藝，能夠取得較高的強(qiáng)度及耐磨性，關(guān)于以磨損為首要失效方式的模具效果較好。生產(chǎn)中遇到一些旮旯較多、形狀復(fù)雜的工件，回火還不足以消除淬火應(yīng)力，精加工前還需進(jìn)行去應(yīng)力退火或?qū)掖螘r(shí)效處理，充分釋放應(yīng)力。

　　
針對(duì)V10、APS23等粉末合金鋼零件，因其能接受高溫回火，淬火時(shí)可選用二次硬化工藝，1050-1080℃淬火，再用490-520℃高溫回火并進(jìn)行屢次，能夠取得較高的沖擊韌性及安穩(wěn)性，對(duì)以崩刃為首要失效方式的模具很適用。粉末合金鋼的造價(jià)較高，但其功能好，正在形成一種廣泛運(yùn)用趨勢(shì)。

　　
三、零件的磨削加工

　　磨削加工選用的機(jī)床有三種首要類型：平面磨床、表里圓磨床及東西磨具。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，即使是十分細(xì)小的裂紋，在后續(xù)的加工運(yùn)用中也會(huì)顯露出來。因此，精磨的進(jìn)刀要小，不能大，冷卻液要充分，標(biāo)準(zhǔn)公役在0.01mm以內(nèi)的零件要盡量恒溫磨削。由核算可知，300mm長(zhǎng)的鋼件，溫差3℃時(shí)，材料有10.8μm左右的變化，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要素的影響。

　　精磨時(shí)選擇好恰當(dāng)?shù)哪ハ魃拜喪种匾?，針?duì)模具鋼材的高釩高鉬情況，選用GD單晶剛玉砂輪比較適用，當(dāng)加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的質(zhì)料時(shí)，優(yōu)先選用有機(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，磨出的工件粗糙可達(dá)Ra=0.2μm，近年來，跟著新材料的運(yùn)用，CBN砂輪，也即立方氮化硼砂輪顯示出十分好的加作業(yè)用，在數(shù)控成型磨，坐標(biāo)磨床，CNC表里圓磨床上精加工，效果優(yōu)于其它品種砂輪。磨削加工中，要留心及時(shí)修整砂輪，堅(jiān)持砂輪的銳利，當(dāng)砂輪鈍化后，會(huì)在工件表面滑擦、揉捏，形成工件表面燒傷，強(qiáng)度下降。

　　板類零件的加工大部分選用平面磨床加工，在加工中常會(huì)遇到一種長(zhǎng)而薄的薄板零件，此類零件的加工較難。因?yàn)榧庸r(shí)，在磁力的吸附效果下，工件產(chǎn)生形變，緊貼于作業(yè)臺(tái)表面，當(dāng)拿下工件后，工件又會(huì)產(chǎn)生回復(fù)變形，厚度丈量一起，但平行度達(dá)不到要求，處理的方法可選用隔磁磨削法，磨削時(shí)以等高塊墊在工件下面，四面擋塊抵死，加工時(shí)小進(jìn)刀，多光刀，加工好一面后，可不用再墊等高塊，直接吸附加工，這樣可改善磨削效果，抵達(dá)平行度要求。

　　軸類零件具有反轉(zhuǎn)面，其加工廣泛選用表里圓磨床及東西磨床。加工進(jìn)程中，頭架及頂尖相當(dāng)于母線，假如其存在跳動(dòng)問題，加工出來的工件同樣會(huì)產(chǎn)生此問題，影響零件的質(zhì)量，因此在加工前要做好頭架及頂尖的檢測(cè)作業(yè)。進(jìn)行內(nèi)孔磨削時(shí)，冷卻液要充分澆到磨削觸摸方位，以利于磨削的順利排出。加工薄壁軸類零件，最好選用夾持工藝臺(tái)，夾緊力不可過大，不然簡(jiǎn)略在工件圓周上產(chǎn)生“內(nèi)三角”變形。

　　四、電加工控制

　　現(xiàn)代的模具工廠，不能缺少電加工，電加工能夠?qū)Ω黝惍愋巍⒏哂捕攘慵M(jìn)行加工，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，粗糙度Ra=0.2μm。加工開始時(shí)，要先查看機(jī)床的情況，查看水的去離子度，水溫，絲的垂直度，張力等各個(gè)要素，保證出色的加工情況。線切割加工是在一整塊材料上去除加工，它破壞了工件原有的應(yīng)力平衡，很簡(jiǎn)略引起應(yīng)力會(huì)集，特別是在旮旯處，因此當(dāng)R＜0.2(特別是尖角)時(shí)，應(yīng)向設(shè)計(jì)部門提出改善建議。加工中處理應(yīng)力會(huì)集的方法，可運(yùn)用矢量平移原理，精加工前先留余量1mm左右，預(yù)加工出大致形狀，然后再進(jìn)行熱處理，讓加工應(yīng)力在精加工前先行釋放，保證熱安穩(wěn)性。

　　加工凸模時(shí)，絲的切入方位及途徑的選擇要細(xì)心考慮。工件左端夾持，加工時(shí)選擇路途①比路途②要好，因?yàn)槁吠劲俟ぜc材料的夾持部位聯(lián)接緊密，加工安穩(wěn)，若選用路途②，第一遍進(jìn)刀后，工件成懸壁狀，受力差，影響后續(xù)幾遍加工。路途③，選用打孔穿絲加工，效果最佳。高精線切割加工，一般切割遍數(shù)為四次，能夠保證零件質(zhì)量。當(dāng)加工帶有錐度的凹模時(shí)，本著快速高效的態(tài)度，第一遍粗加工直邊，第二邊錐度加工，接著再精加工直邊，這樣可不需進(jìn)行X段垂直向精加工，只精加工刃口段直邊，既節(jié)省時(shí)刻又節(jié)省本錢。

　　電火花加工先要制造電極，電極有粗、精之分。精加工電極要求形狀符合性好，最好用CNC數(shù)控機(jī)床加工結(jié)束。電極的質(zhì)料選擇上，紫銅電極首要用于一般鋼件加工。Cu-W合金電極，歸納功能好，特別是加工進(jìn)程中消耗量明顯比紫銅小，配合足量的沖刷液，很適宜難加工材料加工及截面形狀復(fù)雜件精加工。Ag-W合金電極比Cu-W合金電極功能更優(yōu)，但其價(jià)格高，資源少，一般較少選用。制造電極時(shí)，需求核算電極的空地量及電極數(shù)量，當(dāng)進(jìn)行大面積或重電極加工時(shí)，工件和電極裝夾要結(jié)實(shí)，保證具有足夠的強(qiáng)度，防止加工松動(dòng)。進(jìn)行深臺(tái)階加工時(shí)，對(duì)電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電，要予以留心。

　　五、表面處理及組配

　　零件表面在加工時(shí)留下刀痕、磨痕是應(yīng)力會(huì)集的地方，是裂紋擴(kuò)展的源頭，因此在加工結(jié)束后，需求對(duì)零件進(jìn)行表面強(qiáng)化，經(jīng)過鉗工打磨，處理掉加工風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)工件的一些棱邊、銳角、孔口進(jìn)行倒鈍，R化。一般地，電加工表面會(huì)產(chǎn)生6-10μm左右的蛻變硬化層，色彩呈灰白色，硬化層脆并且?guī)в袣埩魬?yīng)力，在運(yùn)用之前要充分消除硬化層，方法為表面拋光，打磨去掉硬化層。

　　在磨削加工、電加工進(jìn)程中，工件會(huì)有必定磁化，具有弱小磁力，十分簡(jiǎn)略吸著一些小東西，因此在組裝之前，要對(duì)工件作退磁處理，并用乙酸乙脂清洗表面。組裝進(jìn)程中，先參看裝置圖，找齊各零件，然后列出各零件相互之間的裝備次序，列出各項(xiàng)應(yīng)留心事項(xiàng)，然后著手裝置模具，裝置一般先裝導(dǎo)柱導(dǎo)套，然后裝模架和凸凹模，然后再對(duì)各處空地，特別是凸凹模空地進(jìn)行組配調(diào)整，裝置結(jié)束后要實(shí)施模具檢測(cè)，寫出整體情況報(bào)告。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題，可選用逆向思維法，即從后工序向前工序，從精加工到粗加工，逐一查看，直到找出癥結(jié)，處理問題。