0引言
一套模具是由很多的零件組配而成,零件的質量直接影響著模具的質量,而零件的最終質量又是由精加工來完成保證的,精加工可以采用精磨和電加工,兩種加工方式各其特點,對不同形狀的模具有這不同的加工效果。
1模具精加工過程控制
模具零件的加工,是針對不同的材質,不同的形狀,不同的技術要求進行適應性加工,它具有一定的可塑性,可通過對加工的控制,達到較好的加工效果。
根據零件的外觀形狀不同,大致可把零件分三類:軸類、板類與異形零件,其共同的工藝過程大致為:粗加工-熱處理-精磨-電加工-鉗工(表面處理)-組配加工。
2零件熱處理
零件的熱處理工序,針對零件獲得相應硬度的同時,還需對內應力進行控制,保證零件加工時尺寸的穩定性防止變形,不同的材質分別有不同的處理方式。如了Cr12、9CrSi、T10、等。
對以Cr12、9CrSi、T10為材質的零件,在粗加工后進行淬火處理,淬火后工件存在很大的存留內應力,容易導致精加工時工件開裂,零件淬火后應趁熱回火,消除淬火應力。生產中遇到形狀復雜的工件,回火還不足以消除淬火應力,精加工前還需進行去應力退火或多次人工時效處理,充分釋放應力。對以崩刃為主要失效形式的模具很適用。
3零件的磨削加工
磨削加工采用的機床有三種主要類型:平面磨床、內外圓磨床及工具磨具。精加工磨削時要嚴格控制磨削變形,因此,精磨的進刀要小,不能大,冷卻液要充足,尺寸公差在0.01mm以內的零件要盡量恒溫磨削。防止熱變形對工件尺寸造成的誤差,各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響。
精磨時選擇好恰當的磨削砂輪十分重要,根據模具鋼材的具體狀況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適用,淬火硬度高的材質時,優先采用有機粘結劑的金剛石砂輪,有機粘結劑砂輪自銳性好,磨出的工件粗糙可達Ra=0.2μm。磨削加工中,要注意及時修整砂輪,保持砂輪的銳利,當砂輪鈍化后會在工件表面滑擦、擠壓,造成工件表面燒傷,強度降低。
板類零件的加工大部分采用平面磨床加工,磨削時以精密平口鉗、等高塊墊、百分表、塊規、表座等保證平行、垂直、對稱尺寸,加工時小進刀,多光刀,加工好一面后,翻面裝卡找正平行、垂直、對稱,這樣可改善磨削效果,這樣可以達到技術要求。
4電加工控制
現代的模具工廠,不能缺少電加工,電加工可以對各類異形、高硬度零件進行加工,它分為線切割與電火花二種。
線切割加工精度較高,加工開始時,先預加工出大致形狀,然后再進行熱處理,并進行去應力熱處理,讓熱處理加工應力在精加工前先行釋放,保證熱穩定性。熱處理完后,在平面磨床上,磨出一個基準平面,以基準平面定位,上線切割機床加工形腔,這樣工件在熱處理中已完全變形,在精加工中就不會再變形。
加工凸模時,絲的切入位置及路徑的選擇要仔細考慮,裝卡方法和固定方式都要合理,因為線切割加工,工件受力基本為零,只要保證工件在加工中不移動就可以,裝卡中可以使用傳統的壓板裝卡、還可以使用金屬強力膠粘接、磁鐵吸附等裝卡方式,高精線切割加工,通常切割遍數為兩次,可以保證零件質量。當加工帶有錐度的凹模時,本著快速高效的原則,第一遍粗加工直邊,第二遍錐度加工,接著再精加工直邊,這樣只精加工刃口段直邊,既節約時間又節約成本。
5表面處理及組配
零件表面在加工時留下刀痕、磨痕是應力集中的地方,是裂紋擴展的源頭,在加工結束后,需要對零件進行表面強化,通過鉗工打磨,處理掉加工隱患。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍,R化。電加工表面會產生6-10μm左右的變質硬化層,顏色呈灰白色,硬化層脆而且帶有殘留應力,在使用之前要充分消除硬化層,方法為表面拋光,打磨去掉硬化層。
在磨削加工、電加工過程中,工件會有一定磁化,具有微弱磁力,十分容易吸著一些小鐵沫,在組裝之前,要對工件作退磁處理,組裝過程中,裝配一般先裝模架,后配凸凹模,然后再對各處間隙,特別是凸凹模間隙進行組配調整,裝配完成后要實施模具檢測。對發現的問題,從精加工到粗加工,逐一檢查,直到找出癥結,解決問題。
6結束語
實踐證明,良好的精加工過程控制,可以有效減少零件超差、報廢,有效提高模具的一次成功率及使用壽命。
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