模具零配件精加工的控制分析

导言

　　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完成确保的，因而说操控好精加工关系重大。

　　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。在这个阶段要操控好零件变形，内应力，形状公役及尺度精度等许多技能参数，在具体的出产实践中，操作困难较多，但仍有许多行之有效的经历方法值得借鉴。

一、模具精加工的进程操控

　　模具零配件的加工，一个总的指导思想是针对不同的原料，不同的形状，不同的技能要求进行适应性加工，它具有必定的可塑性，可经过对加工的操控，达到好的加工效果。

　　依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，其共同的工艺进程大致为：粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(外表处理)——组配加工

　　二、零件热处理

　　零件的热处理工序，在使零件获得要求的硬度的同时，还需对内应力进行操控，确保零件加工时尺度的稳定性，不同的原料别离有不同的处理方式。跟着近年来模具工业的开展，运用的资料品种增多了，除了Cr12、40Cr、硬质合金外，对一些作业强度大，受力苛刻的凸、凹模，可选用新资料粉末合金钢，如V10、ASP23等，此类原料具有较高的热稳定性和良好的组织状态。

 　针对以Cr12MoV为原料的零件，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，简单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。淬火温度操控在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，能够获得较高的强度及耐磨性，对于以磨损为首要失效形式的模具效果较好。出产中遇到一些角落较多、形状杂乱的工件，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，充沛释放应力。

　　针对V10、APS23等粉末合金钢零件，因其能承受高温回火，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，能够获得较高的冲击韧性及稳定性，对以崩刃为首要失效形式的模具很适用。粉末合金钢的造价较高，但其功能好，正在构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操控磨削变形和磨削裂纹的发生，即使是非常微小的裂纹，在后续的加工运用中也会显露出来。因而，精磨的进刀要小，不能大，冷却液要充沛，尺度公役在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，资料有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沛考虑这一要素的影响。

　　精磨时挑选好恰当的磨削砂轮非常重要，针对模具钢材的高钒高钼状况，选用GD单晶刚玉砂轮比较适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的原料时，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，跟着新资料的应用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示出非常好的加工效果，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， 要留意及时修整砂轮，保持砂轮的锋利，当砂轮钝化后，会在工件外表滑擦、揉捏，造成工件外表烧伤，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。由于加工时，在磁力的吸附效果下，工件发生形变，紧贴于作业台外表，当拿下工件后，工件又会发生回复变形，厚度丈量一致，但平行度达不到要求，解决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，达到平行度要求。

　　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，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会发生此问题，影响零件的质量，因而在加工前要做好头架及顶尖的检测作业。进行内孔磨削时，冷却液要充沛浇到磨削接触方位，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，夹紧力不行过大，不然简单在工件圆周上发生“内三角”变形。

　　四、电加工操控

　　现代的模具工厂，不能短少电加工，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，要先查看机床的状况，查看水的去离子度，水温，丝的笔直度，张力等各个要素，确保良好的加工状态。线切割加工是在一整块资料上去除加工，它破坏了工件原有的应力平衡，很简单引起应力会集，特别是在角落处，因而当R＜0.2(特别是尖角)时，应向设计部分提出改善建议。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，确保热稳定性。

　　加工凸模时，丝的切入方位及路径的挑选要细心考虑。工件左端夹持，加工时挑选道路①比道路②要好，由于道路①工件与资料的夹持部位联接严密，加工稳定，若选用道路②，第一遍进刀后，工件成悬壁状，受力差，影响后续几遍加工。道路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，能够确保零件质量。当加工带有锥度的凹模时，本着快速高效的立场，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段笔直向精加工，只精加工刃口段直边，既节省时间又节省成本。

　　电火花加工先要制作电极，电极有粗、精之分。精加工电极要求形状符合性好，最好用CNC数控机床加工完成。电极的原料挑选上，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，很适合难加工资料加工及截面形状杂乱件精加工。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。制作电极时，需求核算电极的空隙量及电极数量，当进行大面积或重电极加工时，工件和电极装夹要结实，确保具有满足的强度，防止加工松动。进行深台阶加工时，对电极遍地的损耗及因排液不畅引起的电弧放电，要予以留意。

　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，因而在加工结束后，需求对零件进行外表强化，经过钳工打磨，处理掉加工危险。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝，R化。一般地，电加工外表会发生6-10μm左右的蜕变硬化层，颜色呈灰白色，硬化层脆并且带有残留应力，在运用之前要充沛消除硬化层，方法为外表抛光，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，非常简单吸着一些小东西，因而在组装之前，要对工件作退磁处理，并用乙酸乙脂清洗外表。组装进程中，先参看安装图，找齐各零件，然后列出各零件相互之间的装备顺序，列出各项应留意事项，然后着手安装模具，安装一般先装导柱导套，然后装模架和凸凹模，然后再对遍地空隙，特别是凸凹模空隙进行组配调整，安装完成后要实施模具检测，写出整体情况报告。对发现的问题，可选用逆向思想法，即从后工序向前工序，从精加工到粗加工，逐个查看，直到找出症结，解决问题。