模具抛光技术技巧

着重介绍了模具抛光的方法和工作原理、常用的工具及设备、工艺特点、操作方法和技巧,分析影响抛光效果的因素      和抛光时的注意事项。为模具加工制造中合理选择抛光方法,分析和解决抛光中出现的各类问题提供参考。
    在工业产品向多样化、高档化发展的过程中,如何提高直接影响产品质量的模具质量是一项重要的任务。在模具制造过程中,形状加工后的平滑加工与镜面加工称为零件表面研磨与抛光加工,它是提高模具质量的重要工序。掌握合理的抛光方法,可提高模具质量和使用寿命,进而提高产品质量。
1、常用的抛光方法及工作原理
1.1 机械抛光
    机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可达到Ra0.008 μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中表面粗糙度最好的。光学镜片模具常采用这种方法。机械抛光是模具抛光的主要方法。
1.2 化学抛光
    化学抛光是材料在化学介质中让表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。该方法可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光得到的表面粗糙度一般为Ra10 μm。
1.3 电解抛光
    电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,它可消除阴极反应的影响,效果较好。
1.4 超声波抛光
    超声抛光是利用工具断面作超声波振动,通过磨料悬浮液抛光脆硬材料的一种加工方法。将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。
1.5 流体抛光
    流体抛光是依靠流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。流体动力研磨是由液压驱动,介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺入磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
1.6 磁研磨抛光
    磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制。采用合适的磨料,加工的表面粗糙度可达到Ra0.1 μm。
1.7 电火花超声复合抛光
    为了提高表面粗糙度Ra为1.6 μm以上工件的抛光速度,采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源进行复合抛光,由超声振动和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面,迅速降低其表面粗糙度,这对经车、铣、电火花及线切割等工艺加工后的模具粗糙表面抛光效果明显,十分有效。
2、模具抛光常用的工具及规格类别
    模具抛光常用的工具有:砂纸,油石,绒毡轮,研磨膏,合金锉刀,钻石磨针,竹片,纤维油石,圆转动打磨机。
    砂纸:150#,180#,320#,400#,600#,800#,1 000#,1 200#,1 500#;
    油石:120#,220#,400#,600#;
    绒毡轮:圆柱形,圆椎形,方形尖嘴;
    研磨膏:1#(白色) 3#(黄色) 6#(橙色) 9#(绿色) 15#(蓝色) 25#(褐色) 35#(红色) 60#(紫色);
    锉刀:方,圆,扁,三角及其他形状;
    钻石磨针:一般为3/32柄或1/8柄,有圆波形,圆柱形,长直柱形,长圆椎形;
    竹片:各式形状适合操作者及模具形状而造,作用是压着砂纸,在工件上研磨,达到所要求的表面粗糙度;
    纤维油石:200#(黑色) 400#(蓝色) 600#(白色) 800#(红色)。]
3、抛光的工艺过程
3.1 粗抛
    精铣、电火花加工、磨削等工艺后的表面可以选择转速在35 000~40 000 r/min的旋转表面抛光机进行抛光。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。使用顺序为180#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。
3.2 半精抛
    半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:400#→600#→800#→1 000#→1 200#→1 500#。实际上#1 500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52 HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面损伤,无法达到预期抛光效果。
3.3 精抛
    精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨,则通常的研磨顺序是9 μm(1 800#)→6 μm(3 000#)→3 μm(8 000#)。9 μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除1 200#和1 50 0#号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光,顺序为1 μm(14 000#)→1/2 μm(60 000#)→1/4 μm(100 000#)。

 



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