很全的模具拋光知識(shí)，拋光美女都驚嘆太實(shí)用了！

2018-04-03 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

在模具制造過程中,模具的成形部位往往需要進(jìn)行表面拋光處理。掌握好拋光技術(shù),可提高模具質(zhì)量和使用壽命,進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1. 模具拋光方法及工作原理

模具拋光通常使用油石條、羊毛輪、砂紙等,使材料表面發(fā)生塑性變形而去掉工件表面凸出部得到平滑面,一般以手工操作為主。表面質(zhì)量要求高的可采用超精研拋的方法,超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。拋光可達(dá)到Ra0.008 μm的表面粗糙度。

2. 模具拋光常用的工具及規(guī)格類別

1)模具拋光常用的工具有:砂紙,油石,絨氈輪,研磨膏,合金銼刀,鉆石磨針,竹片,纖維油石,圓轉(zhuǎn)動(dòng)打磨機(jī)。

2)砂紙:150#,180#,320#,400#,600#,800#,1 000#,1 200#,1 500#;

3)油石:120#,220#,400#,600#;

4)絨氈輪:圓柱形,圓椎形,方形尖嘴;

5)研磨膏:1#(白色) 3#(黃色) 6#(橙色) 9#(綠色) 15#(藍(lán)色) 25#(褐色) 35#(紅色) 60#(紫色);

6)銼刀:方,圓,扁,三角及其他形狀;

7)鉆石磨針:一般為3/32柄或1/8柄,有圓波形,圓柱形,長直柱形,長圓椎形;

8)竹片:各式形狀適合操作者及模具形狀而造,作用是壓著砂紙,在工件上研磨,達(dá)到所要求的表面粗糙度;

9)纖維油石:200#(黑色) 400#(藍(lán)色) 600#(白色) 800#(紅色)

3. 拋光的工藝過程

(1)粗拋

精銑、電火花加工、磨削等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 000~40 000 r/min的旋轉(zhuǎn)表面拋光機(jī)進(jìn)行拋光。然后是手工油石研磨,條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。使用順序?yàn)?80#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。

(2)半精拋

半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號(hào)數(shù)依次為:400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。實(shí)際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼(52HRC以上),而不適用于預(yù)硬鋼,因?yàn)檫@樣可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面損傷,無法達(dá)到預(yù)期拋光效果。

(3)精拋

精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進(jìn)行研磨,則通常的研磨順序是9 μm(1 800#)→6 μm(3 000#)→3 μm(8 000#)。9 μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除1 200#和1 50 0#號(hào)砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進(jìn)行拋光,順序?yàn)? μm(14 000#)→1/2 μm(60 000#)→1/4 μm(100 000#)。

(4)拋光的工作環(huán)境

拋光過程應(yīng)分開在兩個(gè)工作地點(diǎn)完成,即粗磨加工地點(diǎn)和精拋加工地點(diǎn)分開,而且要注意清洗干凈上一道工序殘留在工件表面的砂粒。

一般從用油石到1200#砂紙完成后粗拋光后,工件需轉(zhuǎn)到無塵間進(jìn)行拋光,確保空氣中無灰塵微粒粘在模具表面。精度要求在1 μm以上(包括1 μm)的拋光工藝在清潔的拋光室內(nèi)即可進(jìn)行。若進(jìn)行更加精密的拋光則必需在絕對潔凈的空間,因?yàn)榛覊m、煙霧,頭皮屑和口水沫都有可能報(bào)廢高精密拋光表面。

拋光工藝完成后工件表面要做好防塵保護(hù)工作。當(dāng)拋光過程停止時(shí),應(yīng)仔細(xì)去除所有研磨劑和潤滑劑,保證工件表面潔凈,隨后應(yīng)在工件表面噴淋一層模具防銹涂層。

5. 影響模具表面拋光性的因素

(1)工件表面狀況

材料在機(jī)械加工過程中,表層會(huì)因熱量、內(nèi)應(yīng)力或其他因素而損壞,切削參數(shù)不當(dāng)會(huì)影響拋光效果。電火花加工后的表面比機(jī)械加工或熱處理后的表面更難研磨,因此電火花加工結(jié)束前應(yīng)采用電火花精修整,否則表面會(huì)形成硬化薄層。如電火花精修規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng),熱影響層的深度最大可達(dá)0.4 mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高,必須去除。因此最好增加一道粗磨加工,為拋光加工提供一個(gè)良好基礎(chǔ)。

(2)鋼材的品質(zhì)

優(yōu)質(zhì)的鋼材是獲得良好拋光質(zhì)量的前提條件,鋼材中的各種夾雜物和氣孔都會(huì)影響拋光效果。要達(dá)到良好的拋光效果,工件必須在開始機(jī)械加工時(shí)要注明拋光的表面粗糙度,當(dāng)一件工件確定需要鏡面拋光時(shí),必須要選拋光性能好的鋼材并且都經(jīng)過熱處理否則達(dá)不到預(yù)期的效果。

(3)熱處理工藝

如果熱處理不當(dāng),鋼材表面硬度不均或特性上有差異,會(huì)給拋光造成困難。

(4)拋光的技術(shù)

由于拋光主要是靠人工完成,所以人的技能目前還是影響拋光質(zhì)量的主要原因。

一般認(rèn)為拋光技術(shù)影響表面粗糙度,其實(shí)好的拋光技術(shù)還要配合優(yōu)質(zhì)的鋼材以及正確的熱處理工藝,才能得到滿意的拋光效果;反之,拋光技術(shù)不好,就算鋼材再好也做不到鏡面效果。

6. 不同類型拋光應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)模具砂紙打磨和油石研磨應(yīng)注意的事項(xiàng)

1)對于硬度較高的模具表面只能用清潔和軟的油石打磨工具。

2)在打磨中轉(zhuǎn)換砂號(hào)級別時(shí),工件和操作者的雙手必須清洗干凈,避免將粗砂粒帶到下一級較細(xì)的打磨操作中。

3)在進(jìn)行每一道打磨工序時(shí),砂紙應(yīng)從不同的45°方向去打磨,直至消除上一級的砂紋,當(dāng)上一級的砂紋清除后,必須再延長25%的打磨時(shí)間,然后才可轉(zhuǎn)換下一道更細(xì)的砂號(hào)。

4)打磨時(shí)變換不同的方向可避免工件產(chǎn)生波浪等高低不平。

(2)鉆石研磨拋光應(yīng)注意的事項(xiàng)

鉆石研磨拋光必須盡量在較輕的壓力下進(jìn)行,特別是拋光預(yù)硬鋼件和用細(xì)研磨膏拋光時(shí)。在用8 000#研磨膏拋光時(shí),常用載荷為100~200 g/cm2,但要保持此載荷的精準(zhǔn)度很難做到。為了方便做到這一點(diǎn),可以在木條上做一個(gè)薄且窄的手柄,或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力,以確保模具表面壓力不會(huì)過高。當(dāng)使用鉆石研磨拋光時(shí),不僅工作表面要求潔凈,工作者的雙手也必須十分清潔。

(3)塑料模拋光應(yīng)注意的事項(xiàng)

塑料模具的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同,嚴(yán)格說,塑料模具的拋光應(yīng)該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。

鏡面拋光的標(biāo)準(zhǔn)分為4級:

A0=Ra0.008 μm

A1=Ra0.016 μm

A3=Ra0.032 μm

A4=Ra0.063 μm

由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度,而化學(xué)拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質(zhì)量又達(dá)不到要求,所以精密模具的鏡面加工還是以機(jī)械拋光為主。

拋光中注意事項(xiàng)如下:

1) 當(dāng)一新模腔開始加工時(shí),應(yīng)先檢查工件表面,用煤油清洗干凈表面,使油石面不會(huì)粘上污物導(dǎo)致失去切削的功能。

2) 研粗紋時(shí)要按先難后易的順序進(jìn)行,特別一些難研的死角,較深底部要先研,最后是側(cè)面和大平面。

3) 部分工件可能有多件組拼在一起研光,要先分別研單個(gè)工件的粗紋或火花紋,后將所有工件拼齊研至平滑。

4) 大平面或側(cè)平面的工件,用油石研去粗紋后再用平直的鋼片做透光檢測,檢查是否有不平或倒扣的不良情況出現(xiàn),如有倒扣則會(huì)導(dǎo)致制件脫模困難或制件拉傷。

5) 為防止模具工件研出倒扣或有一些貼合面需保護(hù)的情況,可用鋸片粘貼或用砂紙貼在邊上,這樣可得到理想的保護(hù)效果。

6) 研模具平面用前后拉動(dòng),拖動(dòng)油石的柄盡量放平,不要超出25°,因斜度太大,力由上向下沖,易導(dǎo)致研出很多粗紋在工件上。

7) 如果工件的平面用銅片或竹片壓著砂紙拋光,砂紙不應(yīng)大過工具面積,否則會(huì)研到不應(yīng)研的地方。

8) 盡量不要用打磨機(jī)修分模面,因砂輪頭修整的分模面比較粗糙以及有波浪高低不平,如必要用時(shí),必須將砂輪頭粘修至同心度平衡。

9) 研磨的工具形狀應(yīng)跟模具的表面形狀接近一致,這樣才能確保工件不被研變形。

7. 如何解決拋光中出現(xiàn)的常見問題

(1)拋光過度

在日常拋光過程中遇到的最大問題就是“拋光過度”,就是指拋光的時(shí)間越長,模具表面的質(zhì)量就越差。發(fā)生拋光過度有二種現(xiàn)象:即是“橘皮”和“點(diǎn)蝕”。拋光過度多發(fā)生于機(jī)械拋光。

(2)工件出現(xiàn)“橘皮”的原因

不規(guī)則粗糙的表面被稱為“橘皮”,產(chǎn)生“橘皮”有許多的原因,最常見的原因是由于模具表面過熱或滲碳過度而引起,拋光壓力過大及拋光時(shí)間過長是產(chǎn)生“橘皮”的主要原因。比如:拋光輪拋光,拋光輪產(chǎn)生的熱量會(huì)很容易造成“橘皮”。較硬的鋼材能承受的拋光壓力會(huì)大一些,相對較軟的鋼材容易發(fā)生拋光過度,研究證明產(chǎn)生拋光過度的時(shí)間會(huì)因鋼材的硬度不同而有所不同。

(3)消除工件“橘皮”的措施

當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面質(zhì)量拋得不好時(shí),許多人就會(huì)增加拋光的壓力和延長拋光的時(shí)間,這種作法往往會(huì)使表面的質(zhì)量變得更差。

可采用以下的方法去補(bǔ)救:

1) 把有缺陷的表面去除,研磨的粒度比先前使用砂號(hào)略粗一級,然后進(jìn)行研磨,拋光的力度要比先前的低一些。

2) 以低于回火溫度25 ℃的溫度進(jìn)行應(yīng)力消除,在拋光前使用最細(xì)的砂號(hào)進(jìn)行研磨,直到達(dá)到滿意的效果,最后以較輕的力度進(jìn)行拋光。

(4)工件表面“點(diǎn)蝕”形成的原因

由于在鋼材中有些非金屬的雜質(zhì),通常是硬而脆的氧化物,在拋光過程中從鋼材表面被拉出,形成微坑或點(diǎn)蝕,產(chǎn)生“點(diǎn)蝕”的主要因素有以下幾點(diǎn):

1) 拋光的壓力過大,拋光時(shí)間過長。

2) 鋼材的純凈度不夠,硬性雜質(zhì)的含量高。

3) 模具表面生銹。

4) 黑皮料未清除。

(5)消除工件點(diǎn)蝕的措施