模具零配件的精加工分析

一幅模具是由很多的零件组配而成，零件的质量直接影响着模具的质量，而零件的终究质量又是由精加工来结束保证的，因此说控制好精加工联系重大。

　　在国内大多数的模具制造企业，精加工阶段选用的方法一般是磨削，电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形，内应力，形状公役及标准精度等许多技术参数，在详细的生产实践中，操作困难较多，但仍有许多行之有效的阅历方法值得借鉴。

　　一、模具精加工的进程控制

　　模具零配件的加工，一个总的指导思想是针对不同的质料，不同的形状，不同的技术要求进行适应性加工，它具有必定的可塑性，可经过对加工的控制，抵达好的加作业用。

　　根据零件的外观形状不同，大致可把零件分三类：轴类、板类与异型零件，其一起的工艺进程大致为：粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。

　　二、零件热处理

　　零件的热处理工序，在使零件取得要求的硬度的一起，还需对内应力进行控制，保证零件加工时标准的安稳性，不同的质料别离有不同的处理方式。跟着近年来模具工业的开展，运用的材料品种增多了，除了Cr12、40Cr、CR12MOV 、硬质合金外，对一些作业强度大，受力苛刻的凸、凹模，可选用新材料粉末合金钢，如V10、ASP23等，此类质料具有较高的热安稳性和出色的组织情况。

　　针对以Cr12MoV为质料的零件，在粗加工后进行淬火处理，淬火后工件存在很大的存留应力，简略导致精加工或作业中开裂，零件淬火后应趁热回火，消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020℃，然后冷却至200-220℃出炉空冷，随后敏捷回炉220℃回火，这种方法称为一次硬化工艺，能够取得较高的强度及耐磨性，关于以磨损为首要失效方式的模具效果较好。生产中遇到一些旮旯较多、形状复杂的工件，回火还不足以消除淬火应力，精加工前还需进行去应力退火或屡次时效处理，充分释放应力。

　　
针对V10、APS23等粉末合金钢零件，因其能接受高温回火，淬火时可选用二次硬化工艺，1050-1080℃淬火，再用490-520℃高温回火并进行屡次，能够取得较高的冲击韧性及安稳性，对以崩刃为首要失效方式的模具很适用。粉末合金钢的造价较高，但其功能好，正在形成一种广泛运用趋势。

　　
三、零件的磨削加工

　　磨削加工选用的机床有三种首要类型：平面磨床、表里圆磨床及东西磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分细小的裂纹，在后续的加工运用中也会显露出来。因此，精磨的进刀要小，不能大，冷却液要充分，标准公役在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由核算可知，300mm长的钢件，温差3℃时，材料有10.8μm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2μm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一要素的影响。

　　精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的高钒高钼情况，选用GD单晶刚玉砂轮比较适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的质料时，优先选用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自磨利性好，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm，近年来，跟着新材料的运用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示出十分好的加作业用，在数控成型磨，坐标磨床，CNC表里圆磨床上精加工，效果优于其它品种砂轮。磨削加工中，要留心及时修整砂轮，坚持砂轮的锐利，当砂轮钝化后，会在工件表面滑擦、揉捏，形成工件表面烧伤，强度下降。

　　板类零件的加工大部分选用平面磨床加工，在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件，此类零件的加工较难。因为加工时，在磁力的吸附效果下，工件产生形变，紧贴于作业台表面，当拿下工件后，工件又会产生回复变形，厚度丈量一起，但平行度达不到要求，处理的方法可选用隔磁磨削法，磨削时以等高块垫在工件下面，四面挡块抵死，加工时小进刀，多光刀，加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，抵达平行度要求。

　　轴类零件具有反转面，其加工广泛选用表里圆磨床及东西磨床。加工进程中，头架及顶尖相当于母线，假如其存在跳动问题，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要做好头架及顶尖的检测作业。进行内孔磨削时，冷却液要充分浇到磨削触摸方位，以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件，最好选用夹持工艺台，夹紧力不可过大，不然简略在工件圆周上产生“内三角”变形。

　　四、电加工控制

　　现代的模具工厂，不能缺少电加工，电加工能够对各类异形、高硬度零件进行加工，它分为线切割与电火花二种。

　　慢走丝线切割加工精度可达±0.003mm，粗糙度Ra=0.2μm。加工开始时，要先查看机床的情况，查看水的去离子度，水温，丝的垂直度，张力等各个要素，保证出色的加工情况。线切割加工是在一整块材料上去除加工，它破坏了工件原有的应力平衡，很简略引起应力会集，特别是在旮旯处，因此当R＜0.2(特别是尖角)时，应向设计部门提出改善建议。加工中处理应力会集的方法，可运用矢量平移原理，精加工前先留余量1mm左右，预加工出大致形状，然后再进行热处理，让加工应力在精加工前先行释放，保证热安稳性。

　　加工凸模时，丝的切入方位及途径的选择要细心考虑。工件左端夹持，加工时选择路途①比路途②要好，因为路途①工件与材料的夹持部位联接紧密，加工安稳，若选用路途②，第一遍进刀后，工件成悬壁状，受力差，影响后续几遍加工。路途③，选用打孔穿丝加工，效果最佳。高精线切割加工，一般切割遍数为四次，能够保证零件质量。当加工带有锥度的凹模时，本着快速高效的态度，第一遍粗加工直边，第二边锥度加工，接着再精加工直边，这样可不需进行X段垂直向精加工，只精加工刃口段直边，既节省时刻又节省本钱。

　　电火花加工先要制造电极，电极有粗、精之分。精加工电极要求形状符合性好，最好用CNC数控机床加工结束。电极的质料选择上，紫铜电极首要用于一般钢件加工。Cu-W合金电极，归纳功能好，特别是加工进程中消耗量明显比紫铜小，配合足量的冲刷液，很适宜难加工材料加工及截面形状复杂件精加工。Ag-W合金电极比Cu-W合金电极功能更优，但其价格高，资源少，一般较少选用。制造电极时，需求核算电极的空地量及电极数量，当进行大面积或重电极加工时，工件和电极装夹要结实，保证具有足够的强度，防止加工松动。进行深台阶加工时，对电极各处的损耗及因排液不畅引起的电弧放电，要予以留心。

　　五、表面处理及组配

　　零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力会集的地方，是裂纹扩展的源头，因此在加工结束后，需求对零件进行表面强化，经过钳工打磨，处理掉加工风险。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝，R化。一般地，电加工表面会产生6-10μm左右的蜕变硬化层，色彩呈灰白色，硬化层脆并且带有残留应力，在运用之前要充分消除硬化层，方法为表面抛光，打磨去掉硬化层。

　　在磨削加工、电加工进程中，工件会有必定磁化，具有弱小磁力，十分简略吸着一些小东西，因此在组装之前，要对工件作退磁处理，并用乙酸乙脂清洗表面。组装进程中，先参看装置图，找齐各零件，然后列出各零件相互之间的装备次序，列出各项应留心事项，然后着手装置模具，装置一般先装导柱导套，然后装模架和凸凹模，然后再对各处空地，特别是凸凹模空地进行组配调整，装置结束后要实施模具检测，写出整体情况报告。对发现的问题，可选用逆向思维法，即从后工序向前工序，从精加工到粗加工，逐一查看，直到找出症结，处理问题。