模具零配件精加工的控制分析

導言

　　一幅模具是由很多的零件組配而成，零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量，而零件的終究質(zhì)量又是由精加工來完成確保的，因而說操控好精加工關(guān)系重大。

　　在國內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè)，精加工階段選用的方法一般是磨削，電加工及鉗工處理。在這個階段要操控好零件變形，內(nèi)應(yīng)力，形狀公役及尺度精度等許多技能參數(shù)，在具體的出產(chǎn)實踐中，操作困難較多，但仍有許多行之有效的經(jīng)歷方法值得借鑒。

一、模具精加工的進程操控

　　模具零配件的加工，一個總的指導思想是針對不同的原料，不同的形狀，不同的技能要求進行適應(yīng)性加工，它具有必定的可塑性，可經(jīng)過對加工的操控，達到好的加工效果。

　　依據(jù)零件的外觀形狀不同，大致可把零件分三類：軸類、板類與異型零件，其共同的工藝進程大致為：粗加工——熱處理(淬火、調(diào)質(zhì))——精磨——電加工——鉗工(外表處理)——組配加工

　　二、零件熱處理

　　零件的熱處理工序，在使零件獲得要求的硬度的同時，還需對內(nèi)應(yīng)力進行操控，確保零件加工時尺度的穩(wěn)定性，不同的原料別離有不同的處理方式。跟著近年來模具工業(yè)的開展，運用的資料品種增多了，除了Cr12、40Cr、硬質(zhì)合金外，對一些作業(yè)強度大，受力苛刻的凸、凹模，可選用新資料粉末合金鋼，如V10、ASP23等，此類原料具有較高的熱穩(wěn)定性和良好的組織狀態(tài)。

 　針對以Cr12MoV為原料的零件，在粗加工后進行淬火處理，淬火后工件存在很大的存留應(yīng)力，簡單導致精加工或作業(yè)中開裂，零件淬火后應(yīng)趁熱回火，消除淬火應(yīng)力。淬火溫度操控在900-1020℃，然后冷卻至200-220℃出爐空冷，隨后敏捷回爐220℃回火，這種方法稱為一次硬化工藝，能夠獲得較高的強度及耐磨性，對于以磨損為首要失效形式的模具效果較好。出產(chǎn)中遇到一些角落較多、形狀雜亂的工件，回火還不足以消除淬火應(yīng)力，精加工前還需進行去應(yīng)力退火或?qū)掖螘r效處理，充沛釋放應(yīng)力。

　　針對V10、APS23等粉末合金鋼零件，因其能承受高溫回火，淬火時可選用二次硬化工藝，1050-1080℃淬火，再用490-520℃高溫回火并進行屢次，能夠獲得較高的沖擊韌性及穩(wěn)定性，對以崩刃為首要失效形式的模具很適用。粉末合金鋼的造價較高，但其功能好，正在構(gòu)成一種廣泛運用趨勢。

　　三、零件的磨削加工

　　磨削加工選用的機床有三種首要類型：平面磨床、表里圓磨床及東西磨具。精加工磨削時要嚴格操控磨削變形和磨削裂紋的發(fā)生，即使是非常微小的裂紋，在后續(xù)的加工運用中也會顯露出來。因而，精磨的進刀要小，不能大，冷卻液要充沛，尺度公役在0.01mm以內(nèi)的零件要盡量恒溫磨削。由核算可知，300mm長的鋼件，溫差3℃時，資料有10.8μm左右的變化，10.8=1.2×3×3(每100mm變形量1.2μm/℃)，各精加工工序都需充沛考慮這一要素的影響。

　　精磨時挑選好恰當?shù)哪ハ魃拜喎浅Ｖ匾?，針對模具鋼材的高釩高鉬狀況，選用GD單晶剛玉砂輪比較適用，當加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的原料時，優(yōu)先選用有機粘結(jié)劑的金剛石砂輪，有機粘結(jié)劑砂輪自磨利性好，磨出的工件粗糙可達Ra=0.2μm，近年來，跟著新資料的應(yīng)用，CBN砂輪，也即立方氮化硼砂輪顯示出非常好的加工效果，在數(shù)控成型磨，坐標磨床，CNC表里圓磨床上精加工，效果優(yōu)于其它品種砂輪。磨削加工中， 要留意及時修整砂輪，保持砂輪的鋒利，當砂輪鈍化后，會在工件外表滑擦、揉捏，造成工件外表燒傷，強度下降。

　　板類零件的加工大部分選用平面磨床加工，在加工中常會遇到一種長而薄的薄板零件，此類零件的加工較難。由于加工時，在磁力的吸附效果下，工件發(fā)生形變，緊貼于作業(yè)臺外表，當拿下工件后，工件又會發(fā)生回復變形，厚度丈量一致，但平行度達不到要求，解決的方法可選用隔磁磨削法，磨削時以等高塊墊在工件下面，四面擋塊抵死，加工時小進刀，多光刀，加工好一面后，可不用再墊等高塊，直接吸附加工，這樣可改善磨削效果，達到平行度要求。

　　軸類零件具有反轉(zhuǎn)面，其加工廣泛選用表里圓磨床及東西磨床。加工進程中，頭架及頂尖相當于母線，如果其存在跳動問題，加工出來的工件同樣會發(fā)生此問題，影響零件的質(zhì)量，因而在加工前要做好頭架及頂尖的檢測作業(yè)。進行內(nèi)孔磨削時，冷卻液要充沛澆到磨削接觸方位，以利于磨削的順利排出。加工薄壁軸類零件，最好選用夾持工藝臺，夾緊力不行過大，不然簡單在工件圓周上發(fā)生“內(nèi)三角”變形。

　　四、電加工操控

　　現(xiàn)代的模具工廠，不能短少電加工，電加工能夠?qū)Ω黝惍愋?、高硬度零件進行加工，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Ra=0.2μm。加工開始時，要先查看機床的狀況，查看水的去離子度，水溫，絲的筆直度，張力等各個要素，確保良好的加工狀態(tài)。線切割加工是在一整塊資料上去除加工，它破壞了工件原有的應(yīng)力平衡，很簡單引起應(yīng)力會集，特別是在角落處，因而當R＜0.2(特別是尖角)時，應(yīng)向設(shè)計部分提出改善建議。加工中處理應(yīng)力會集的方法，可運用矢量平移原理，精加工前先留余量1mm左右，預加工出大致形狀，然后再進行熱處理，讓加工應(yīng)力在精加工前先行釋放，確保熱穩(wěn)定性。

　　加工凸模時，絲的切入方位及路徑的挑選要細心考慮。工件左端夾持，加工時挑選道路①比道路②要好，由于道路①工件與資料的夾持部位聯(lián)接嚴密，加工穩(wěn)定，若選用道路②，第一遍進刀后，工件成懸壁狀，受力差，影響后續(xù)幾遍加工。道路③，選用打孔穿絲加工，效果最佳。高精線切割加工，一般切割遍數(shù)為四次，能夠確保零件質(zhì)量。當加工帶有錐度的凹模時，本著快速高效的立場，第一遍粗加工直邊，第二邊錐度加工，接著再精加工直邊，這樣可不需進行X段筆直向精加工，只精加工刃口段直邊，既節(jié)省時間又節(jié)省成本。

　　電火花加工先要制作電極，電極有粗、精之分。精加工電極要求形狀符合性好，最好用CNC數(shù)控機床加工完成。電極的原料挑選上，紫銅電極首要用于一般鋼件加工。Cu-W合金電極，歸納功能好，特別是加工進程中消耗量明顯比紫銅小，配合足量的沖刷液，很適合難加工資料加工及截面形狀雜亂件精加工。Ag-W合金電極比Cu-W合金電極功能更優(yōu)，但其價格高，資源少，一般較少選用。制作電極時，需求核算電極的空隙量及電極數(shù)量，當進行大面積或重電極加工時，工件和電極裝夾要結(jié)實，確保具有滿足的強度，防止加工松動。進行深臺階加工時，對電極遍地的損耗及因排液不暢引起的電弧放電，要予以留意。

　五、表面處理及組配

　　零件表面在加工時留下刀痕、磨痕是應(yīng)力會集的地方，是裂紋擴展的源頭，因而在加工結(jié)束后，需求對零件進行外表強化，經(jīng)過鉗工打磨，處理掉加工危險。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍，R化。一般地，電加工外表會發(fā)生6-10μm左右的蛻變硬化層，顏色呈灰白色，硬化層脆并且?guī)в袣埩魬?yīng)力，在運用之前要充沛消除硬化層，方法為外表拋光，打磨去掉硬化層。

　　在磨削加工、電加工進程中，工件會有必定磁化，具有弱小磁力，非常簡單吸著一些小東西，因而在組裝之前，要對工件作退磁處理，并用乙酸乙脂清洗外表。組裝進程中，先參看安裝圖，找齊各零件，然后列出各零件相互之間的裝備順序，列出各項應(yīng)留意事項，然后著手安裝模具，安裝一般先裝導柱導套，然后裝模架和凸凹模，然后再對遍地空隙，特別是凸凹模空隙進行組配調(diào)整，安裝完成后要實施模具檢測，寫出整體情況報告。對發(fā)現(xiàn)的問題，可選用逆向思想法，即從后工序向前工序，從精加工到粗加工，逐個查看，直到找出癥結(jié)，解決問題。