模具製造精加工工序,你知道多少(shǎo)?
具零件的加(jiā)工(gōng),根據零件的外觀形狀不同,大致可把零(líng)件分三類:板類、異形零件及軸類,其共同的工藝過程大致為:粗加工——熱處理(淬火、調質)——精磨——電加工——鉗工(表麵處(chù)理)——組配(pèi)加工。
1、零件熱處理
零件的熱處理工序,在使零件獲得要求的硬(yìng)度的同時,還(hái)需對內應力進行控製,保證零件加工時尺寸的穩定性,不同的材質分別有不同的處理方式。隨著(zhe)近年來模具(jù)工業的發(fā)展,使用的材料(liào)種類增多了,除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬質合金外,對(duì)一些工作強度大,受(shòu)力(lì)苛刻的凸、凹模,可選用新材料(liào)粉末(mò)合金鋼,如V10、ASP23等,此類材質具有較高的熱穩(wěn)定(dìng)性和良好(hǎo)的組織狀態。
針(zhēn)對以Cr12MoV為材質的零件,在(zài)粗加(jiā)工後進行淬火處(chù)理,淬火後工(gōng)件存在很大的存(cún)留應力,容易導致精加工或(huò)工作中開裂,零件淬火後應趁(chèn)熱回火,消除淬火應力。淬火溫(wēn)度控(kòng)製在900-1020℃,然後冷(lěng)卻至200-220℃出爐空(kōng)冷,隨後迅速回爐220℃回火,這種(zhǒng)方法稱(chēng)為一次硬化工藝,可以獲得較(jiào)高的強度及耐磨性,對於以磨損為主要失(shī)效形式的模具效果較好。生產中遇到一些拐角較多、形狀複雜的(de)工件,回火還不足(zú)以消除淬火應(yīng)力(lì),精加工前還需進行去應力退火或多次時效處理,充分釋放應(yīng)力。
針對V10、APS23等粉末合金(jīn)鋼零件,因其能承受高溫回火,淬火時可采用二次硬化(huà)工(gōng)藝,1050-1080℃淬火,再(zài)用490-520℃高(gāo)溫回火並進行多次,可以獲得較高的衝擊韌性及穩定性,對以崩(bēng)刃為主要失效形式的模具很適用。粉末(mò)合金鋼的造價較高(gāo),但其性能好,正在形成一種廣泛運用趨勢。
2、零件(jiàn)的磨削加工
磨削加工采用的機床有三種主(zhǔ)要類型:平麵磨床、內外圓磨(mó)床及工具磨具。精加工磨削時要嚴格控製磨削(xuē)變形和磨削裂紋的(de)產生,即使是十(shí)分微小的裂紋,在後(hòu)續的加工使用中也會顯露出來(lái)。因(yīn)此,精磨的進(jìn)刀要小(xiǎo),不能大,冷卻液要充分,尺寸公差在0.01mm以內的零件要盡量恒溫磨削。由計算可知,300mm長(zhǎng)的鋼件,溫差3℃時,材料有(yǒu)10.8μm左右的(de)變化,10.8=1.2×3×3(每100mm變形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考(kǎo)慮這(zhè)一因素的(de)影響。
精磨時(shí)選擇好恰當的磨削(xuē)砂(shā)輪十分重(chóng)要,針對模具鋼材的(de)高釩高鉬狀況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適用,當加工硬質合金(jīn)、淬火硬度高的材質時,優先采用有機粘結劑的(de)金剛石砂輪,有機粘結劑砂(shā)輪自磨利性好,磨出的工件(jiàn)粗糙可達Ra=0.2μm,近年來,隨著新材料的(de)應用,CBN砂輪,也即立方(fāng)氮化硼砂輪顯示出十分好的(de)加工效果,在數控成型磨,坐標磨床,CNC內外(wài)圓磨床上精加工,效果優於其(qí)它種類砂輪。磨削加工中,要注意及時修整砂輪,保持砂輪的銳(ruì)利,當砂輪鈍化後,會在工件表麵滑擦、擠壓(yā),造成工件表麵燒傷,強度降低。
板類零件的加工大部分(fèn)采(cǎi)用平麵磨床(chuáng)加工,在(zài)加工中常會遇到一種長而薄(báo)的薄板零件,此類零件的加工較難。因為加工時,在磁力的吸附作用下,工件產生形變,緊貼於工作台(tái)表(biǎo)麵,當拿下工件後,工件又(yòu)會產生回複變形,厚(hòu)度測量一致,但平行度達不到要(yào)求,解決的辦法可采用隔磁磨削法,磨削時以(yǐ)等高塊墊在工件下麵,四麵擋塊抵死,加(jiā)工時小進刀,多光刀(dāo),加工好一麵後,可不用再墊等高塊,直接吸附加工(gōng),這樣可(kě)改善磨削效果,達到平行度要求。
軸類零件(jiàn)具(jù)有回轉麵,其加工廣泛采用內外圓磨床及工具磨床。加工過程中,頭架及(jí)頂尖相當於母線,如果(guǒ)其存在跳動問題,加(jiā)工出來的工件同樣會產生此問題,影響零件的質量,因此在(zài)加工前要做好頭架及頂尖的檢測工作。進(jìn)行(háng)內孔磨削時,冷卻液要充(chōng)分澆到(dào)磨削接觸位置,以利於磨削的(de)順利排出。加工薄壁軸類(lèi)零件,最好采用夾持工藝台,夾緊力不可過大,否則容易在工(gōng)件圓周上產生“內三角”變形(xíng)。
3、電加工控製
現代的模具工廠,不能缺少電加工,電加工可以對各類(lèi)異形(xíng)、高(gāo)硬(yìng)度(dù)零件進行(háng)加工,它分為線切割與電火花二種。
慢走絲線切割加工精度可達±0.003mm,粗糙度Ra0.2μm。加工開始時,要先檢查機床的狀況,查看水的(de)去離子度,水溫,絲的垂直度,張力等各個因素,確保良好的加工狀態。線(xiàn)切割加工是在一整塊材料上去除加工,它破壞了工件原有的應力平衡,很容易引起應力集中,特別是(shì)在拐角處,因此當R<0.2(特別是尖角)時,應向設計部門提出改善建議。加工中處理應(yīng)力集中的方法,可運用矢量平移原理,精加工前先留餘量1mm左右,預加工出大致形狀,然後再(zài)進行熱處理,讓加工應(yīng)力在精加工前先行釋放,保證熱穩定性。
加工凸模時,絲的切入位置及路徑的選擇要仔細考慮。采用(yòng)打孔(kǒng)穿絲加工,效(xiào)果最佳(jiā)。高(gāo)精線切割加(jiā)工,通常切割(gē)遍數(shù)為四次,可以保證零件質量。當加工帶有錐度的(de)凹模時,本(běn)著快速高效的立場,第一遍粗加(jiā)工直邊,第二(èr)遍錐度加工,接著再精加工直邊(biān),這樣可不需進行X段垂直向精加工,隻精加工刃口段直邊,既節約時間又節約成本。
電火花加工(gōng)先要製作電極,電極有粗(cū)、精(jīng)之分。精加(jiā)工電極要求形狀符合性好,最好用(yòng)CNC數控機床加工(gōng)完成。電極的材(cái)質選擇上,紫銅電極主要用於一般鋼(gāng)件加工。Cu-W合金電極,綜合(hé)性能好,特別是(shì)加工過程中消耗量明顯比紫銅小,配合足量的(de)衝刷液(yè),很適合難加工材料加工及截(jié)麵形狀複雜件精加工。製作電極時,需要(yào)計(jì)算電極的間隙量及電極(jí)數量,當進行(háng)大麵積或重電極(jí)加工時,工件和電極(jí)裝夾(jiá)要牢固,保證具有足夠的強度,防止加工鬆動。進行深台階加工時,對電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以注(zhù)意。
4、表麵處理及組配
零件表麵在加工時留下刀痕、磨痕是應力集中的地方(fāng),是裂紋擴展的源頭,因此在(zài)加工結束後,需要對零件進行表麵強化(huà),通過鉗工打磨,處理掉(diào)加工隱患(huàn)。對(duì)工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍,R化。一般地,電加工表麵(miàn)會產生6-10μm左右的變質(zhì)硬化層,顏色呈灰白色,硬化層脆而且帶有殘留應力,在使(shǐ)用之前要充分消除硬化層,方法為表麵拋光,打(dǎ)磨去掉硬化層。
在磨削加工、電加工(gōng)過程中,工件會有一定磁化,具有微弱磁力,十分容易吸著一些小東西,因此在組裝之前,要對工件作退磁(cí)處理,並用乙酸乙脂清洗表麵。組裝過程中,先參看裝(zhuāng)配圖,找齊各(gè)零件,然後列出各零件相互之間的(de)裝備順序,列出(chū)各(gè)項應注意(yì)事(shì)項,然(rán)後著手裝配模具,裝配一(yī)般先裝(zhuāng)導柱導套,然後裝模架和(hé)凸凹模(mó),然後再對各(gè)處間隙,特別是凸凹模間隙進行組配調整,裝配完成後(hòu)要實施模具檢測,寫出整體情況(kuàng)報告。對發現的問題,可采用(yòng)逆向(xiàng)思維法,即從後工序向前工序,從精(jīng)加工到粗(cū)加工,逐一檢查,直到(dào)找出症結,解決問題。
實(shí)踐證明,良好的精加工(gōng)過程控製,可以有效減少零件超差、報廢,有(yǒu)效提高模具的(de)一次成功率及使用壽命。







管理員
該內容暫無評論