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技術(shù)干貨丨5分鐘全面了解模具拋光

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拋光纖維油石



模具的品質(zhì)往往直接影響著產(chǎn)品工件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在模具的加工過程中,形狀加工步驟之后就是平滑加工與鏡面加工,這兩道工序統(tǒng)稱為零件表面研磨與拋光加工。拋光的好壞關(guān)系到模具的質(zhì)量和壽命,也決定制品質(zhì)量的好壞。


掌握拋光的工作原理和工藝過程,選擇合理的拋光方法與產(chǎn)品,才可以提高模具質(zhì)量和壽命,進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量與加工效率。



拋光常用方法

機(jī)械拋光

機(jī)械拋光是依靠切削或使材料表面發(fā)生塑性變形拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,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。超精研拋采用特制的磨料,通過高速旋轉(zhuǎn)使表面粗糙度可達(dá)到Ra0.008μm,是各種拋光方法中表面粗糙度最好的,也是光學(xué)鏡片模具拋光的常用方法。


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化學(xué)拋光

化學(xué)拋光的原理是材料在化學(xué)介質(zhì)中讓表面微觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而得到平滑面。該方法可以拋光形狀復(fù)雜的工件,且同時(shí)拋光很多工件,效率高。化學(xué)拋光得到的表面粗糙度一般為Ra10μm。


電解拋光

電解拋光基本原理與化學(xué)拋光相同,即靠選擇性溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。與化學(xué)拋光相比,它可消除陰極反應(yīng)的影響,效果較好。


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超聲波拋光

超聲拋光的原理是依靠超聲波的振蕩作用,通過磨料懸浮液拋光脆硬材料的一種加工方法。將工件泡入磨料懸浮液并一起置于超聲波場中,依靠超聲波的振蕩作用,使磨料對(duì)工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會(huì)引起工件變形,但工裝制作和安裝較困難。


電火花超聲復(fù)合拋光

該方法采用超聲波與專用的高頻窄脈沖高峰值電流的脈沖電源進(jìn)行復(fù)合拋光,超聲振動(dòng)和電脈沖的腐蝕同時(shí)作用于工件表面,迅速降低其表面粗糙度,這對(duì)經(jīng)車、銑、電火花及線切割等工藝加工后的模具粗糙表面拋光效果明顯,十分有效。



拋光工藝過程

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35000~40000 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,條狀油石加拋光液作為潤滑劑或冷卻劑。


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半精拋

半精拋主要使用砂紙和拋光液,1500#砂紙適于淬硬的模具鋼(52HRC以上),而不適用于預(yù)硬鋼,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。


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9μm(1800#)→6μm(3000#)→3μm(8000#)。



拋光工作環(huán)境


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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。越是精密的拋光加工對(duì)作業(yè)空間的潔凈度要求就越高,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。



拋光影響因素

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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)也會(huì)影響拋光效果。


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。必須選拋光性能好的鋼材并且都經(jīng)過熱處理方能達(dá)到預(yù)期效果。


拋光的技術(shù)

由于拋光主要是靠人工完成,所以工人的技能是影響拋光質(zhì)量的主要原因,拋光技術(shù)不好,就算鋼材及磨料再好也做不到鏡面效果。



拋光注意事項(xiàng)

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


2、粗紋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、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而且有波浪高低不平。


7、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。


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。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。


塑料模拋光應(yīng)注意的事項(xiàng)

塑料模具的拋光又稱為鏡面加工,與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同,它不僅對(duì)拋光本身有很高的要求,并且對(duì)模具表面平整度、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(jí):

A0=Ra0.008μm

A1=Ra0.016μm

A3=Ra0.032μm

A4=Ra0.063μm



拋光常見問題


在日常拋光過程中遇到的最大問題就是“拋光過度”,即拋光的時(shí)間越長,模具表面的質(zhì)量越差。拋光過度會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)象:“橘皮”和“點(diǎn)蝕”,多發(fā)生于機(jī)械拋光。


“橘皮、點(diǎn)蝕”的起因與解決辦法


(1) 表面粗糙不規(guī)則被稱為“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。


(2) 由于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,這就是“點(diǎn)蝕”。拋光的壓力過大、時(shí)間過長,鋼材的純凈度不夠,硬性雜質(zhì)的含量高,模具表面生銹,黑皮料未清除等都有可能導(dǎo)致“點(diǎn)蝕”。



解決辦法如下:

(1) 表面重新研磨,砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一級(jí),采用軟質(zhì)及削銳的油石進(jìn)行最后步驟的研磨才再進(jìn)行拋光程序。

(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。

(3) 盡可能采用最短的拋光時(shí)間和最小的拋光力度。



常用拋光產(chǎn)品

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)。


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