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冲压模具精加工分析
Nov 14, 2012  来源:  作者:新疆机电职业技术学院艾合买提•沙迪尔

      0引言

 

      一套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,而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的,精加工可以采用精磨和电加工,两种加工方式各其特点,对不同形状的模具有这不同的加工效果。

 

      1模具精加工过程控制

 

      模具零件的加工,是针对不同的材质,不同的形状,不同的技术要求进行适应性加工,它具有一定的可塑性,可通过对加工的控制,达到较好的加工效果。

 

      根据零件的外观形状不同,大致可把零件分三类:轴类、板类与异形零件,其共同的工艺过程大致为:粗加工-热处理-精磨-电加工-钳工(表面处理)-组配加工。

 

      2零件热处理

 

      零件的热处理工序,针对零件获得相应硬度的同时,还需对内应力进行控制,保证零件加工时尺寸的稳定性防止变形,不同的材质分别有不同的处理方式。如了Cr12、9CrSi、T10、等。

     

      对以Cr12、9CrSi、T10为材质的零件,在粗加工后进行淬火处理,淬火后工件存在很大的存留内应力,容易导致精加工时工件开裂,零件淬火后应趁热回火,消除淬火应力。生产中遇到形状复杂的工件,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多次人工时效处理,充分释放应力。对以崩刃为主要失效形式的模具很适用。

 

      3零件的磨削加工

 

      磨削加工采用的机床有三种主要类型:平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形,因此,精磨的进刀要小,不能大,冷却液要充足,尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。防止热变形对工件尺寸造成的误差,各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。             

                 

      精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要,根据模具钢材的具体状况,选用GD单晶刚玉砂轮比较适用,淬火硬度高的材质时,优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自锐性好,磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm。磨削加工中,要注意及时修整砂轮,保持砂轮的锐利,当砂轮钝化后会在工件表面滑擦、挤压,造成工件表面烧伤,强度降低。          

               

      板类零件的加工大部分采用平面磨床加工,磨削时以精密平口钳、等高块垫、百分表、块规、表座等保证平行、垂直、对称尺寸,加工时小进刀,多光刀,加工好一面后,翻面装卡找正平行、垂直、对称,这样可改善磨削效果,这样可以达到技术要求。

 

  

      4电加工控制

             

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

 

      线切割加工精度较高,加工开始时,先预加工出大致形状,然后再进行热处理,并进行去应力热处理,让热处理加工应力在精加工前先行释放,保证热稳定性。热处理完后,在平面磨床上,磨出一个基准平面,以基准平面定位,上线切割机床加工形腔,这样工件在热处理中已完全变形,在精加工中就不会再变形。      

             

      加工凸模时,丝的切入位置及路径的选择要仔细考虑,装卡方法和固定方式都要合理,因为线切割加工,工件受力基本为零,只要保证工件在加工中不移动就可以,装卡中可以使用传统的压板装卡、还可以使用金属强力胶粘接、磁铁吸附等装卡方式,高精线切割加工,通常切割遍数为两次,可以保证零件质量。当加工带有锥度的凹模时,本着快速高效的原则,第一遍粗加工直边,第二遍锥度加工,接着再精加工直边,这样只精加工刃口段直边,既节约时间又节约成本。

               

      5表面处理及组配

 

      零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力集中的地方,是裂纹扩展的源头,在加工结束后,需要对零件进行表面强化,通过钳工打磨,处理掉加工隐患。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝,R化。电加工表面会产生6-10μm左右的变质硬化层,颜色呈灰白色,硬化层脆而且带有残留应力,在使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、电加工过程中,工件会有一定磁化,具有微弱磁力,十分容易吸着一些小铁沫,在组装之前,要对工件作退磁处理,组装过程中,装配一般先装模架,后配凸凹模,然后再对各处间隙,特别是凸凹模间隙进行组配调整,装配完成后要实施模具检测。对发现的问题,从精加工到粗加工,逐一检查,直到找出症结,解决问题。

 

      6结束语

 

      实践证明,良好的精加工过程控制,可以有效减少零件超差、报废,有效提高模具的一次成功率及使用寿命。

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