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本帖最后由 維度五金科技 于 2018-3-12 15:11 編輯 # ?4 | W' Q4 X
; {1 m! R4 H- b$ h) a- R4 D& c9 ?在模具制造過程中，模具的成形部位往往需要進行表面拋光處理。掌握好拋光技術(shù)，可提高模具質(zhì)量和使用壽命，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量。; P% h/ P: d: G7 }. d" N. c; P" V
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+ [9 l0 \' G1 x1. 模具拋光方法及工作原理5 E) B7 l: m% ]% G/ b P
! u) X% g, E& d, C# F2 u0 d模具拋光通常使用油石條、羊毛輪、砂紙等，使材料表面發(fā)生塑性變形而去掉工件表面凸出部得到平滑面，一般以手工操作為主。表面質(zhì)量要求高的可采用超精研拋的方法，超精研拋是采用特制的磨具，在含有磨料的研拋液中，緊壓在工件被加工表面上，作高速旋轉(zhuǎn)運動。拋光可達到Ra0.008 μm的表面粗糙度。% o4 a: a8 f- p
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2. 模具拋光常用的工具及規(guī)格類別
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" F' @/ A2 E m# U! l/ Q+ |) I) G* g（1）模具拋光常用的工具有：砂紙，油石，絨氈輪，研磨膏，合金銼刀，鉆石磨針，竹片，纖維油石，圓轉(zhuǎn)動打磨機。
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（2）砂紙：150#，180#，320#，400#，600#，800#，1 000#，1 200#，1 500#；
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- k1 ~/ O% y8 ~（3）油石：120#，220#，400#，600#；) J4 ` N" N4 ]# x/ j1 n' k
4 b" X ]4 e0 O {/ j（4）絨氈輪：圓柱形，圓椎形，方形尖嘴；
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( x2 P6 k% P4 T（5）研磨膏：1#（白色） 3#（黃色） 6#（橙色） 9#（綠色） 15#（藍色） 25#（褐色） 35#（紅色） 60#（紫色）；$ a) k: c" N7 K Y+ W( d; Y$ I
' S* U" E9 }) C3 v7 d（6）銼刀：方，圓，扁，三角及其他形狀；
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9 T1 V* F$ D: A9 ^" S（7）鉆石磨針：一般為3/32柄或1/8柄，有圓波形，圓柱形，長直柱形，長圓椎形；
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（8）竹片：各式形狀適合操作者及模具形狀而造，作用是壓著砂紙，在工件上研磨，達到所要求的表面粗糙度；
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（9）纖維油石：200#（黑色） 400#（藍色） 600#（白色） 800#（紅色）/ u, b0 C1 A+ @: q9 |: M( t5 A `$ m
& e# ]5 J# U* b" c0 x3. 拋光的工藝過程) `) Y- V p1 N/ y
& e" r# S, h6 }& e6 g9 l（1）粗拋
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3 Q6 \2 Y7 ^! C! I3 V! n6 Q精銑、電火花加工、磨削等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 000～40 000 r/min的旋轉(zhuǎn)表面拋光機進行拋光。然后是手工油石研磨，條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。使用順序為180#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。
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（2）半精拋( C8 h2 p7 W/ f2 e- a+ g- C
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半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為：400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。實際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼（52HRC以上），而不適用于預(yù)硬鋼，因為這樣可能會導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面損傷，無法達到預(yù)期拋光效果。
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（3）精拋
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" M% Q( Y9 Q7 C$ v* t w" W精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進行研磨，則通常的研磨順序是9 μm（1 800#）→6 μm（3 000#）→3 μm（8 000#）。9 μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除1 200#和1 50 0#號砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進行拋光，順序為1 μm（14 000#）→1/2 μm（60 000#）→1/4 μm（100 000#）。0 O: ~9 {6 g1 `- ~5 ?4 P
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4.拋光的工作環(huán)境2 `: U+ n* F3 i. B
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拋光過程應(yīng)分開在兩個工作地點完成，即粗磨加工地點和精拋加工地點分開，而且要注意清洗干凈上一道工序殘留在工件表面的砂粒。. u: k: X. Y/ \9 u( t
) x5 [" ]. p: L4 J6 n3 e+ N* W3 u一般從用油石到1200#砂紙完成后粗拋光后，工件需轉(zhuǎn)到無塵間進行拋光，確保空氣中無灰塵微粒粘在模具表面。精度要求在1 μm以上（包括1 μm）的拋光工藝在清潔的拋光室內(nèi)即可進行。若進行更加精密的拋光則必需在絕對潔凈的空間，因為灰塵、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報廢高精密拋光表面。8 i! U5 ^! g. L$ ~% B( `
L3 Z4 f( [1 t7 h拋光工藝完成后工件表面要做好防塵保護工作。當(dāng)拋光過程停止時，應(yīng)仔細去除所有研磨劑和潤滑劑，保證工件表面潔凈，隨后應(yīng)在工件表面噴淋一層模具防銹涂層。
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( J. c; m4 Q1 P9 {$ [5. 影響模具表面拋光性的因素4 K' d! m# [( e5 ]! ~/ I! J2 u3 W
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（1）工件表面狀況9 j' J/ N6 r1 X% {- f5 }% a0 c
" B. z7 E' s2 g' C3 E2 S材料在機械加工過程中，表層會因熱量、內(nèi)應(yīng)力或其他因素而損壞，切削參數(shù)不當(dāng)會影響拋光效果。電火花加工后的表面比機械加工或熱處理后的表面更難研磨，因此電火花加工結(jié)束前應(yīng)采用電火花精修整，否則表面會形成硬化薄層。如電火花精修規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，熱影響層的深度最大可達0.4 mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須去除。因此最好增加一道粗磨加工，為拋光加工提供一個良好基礎(chǔ)。) u; ^' e W' _9 q$ e0 O) U
N/ l7 \! h, S) q% _4 n（2）鋼材的品質(zhì)
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優(yōu)質(zhì)的鋼材是獲得良好拋光質(zhì)量的前提條件，鋼材中的各種夾雜物和氣孔都會影響拋光效果。要達到良好的拋光效果，工件必須在開始機械加工時要注明拋光的表面粗糙度，當(dāng)一件工件確定需要鏡面拋光時，必須要選拋光性能好的鋼材并且都經(jīng)過熱處理否則達不到預(yù)期的效果。# R: x' U" I$ J% i
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" c" R4 s7 g6 ^0 d' q9 p（3）熱處理工藝
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如果熱處理不當(dāng)，鋼材表面硬度不均或特性上有差異，會給拋光造成困難。
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（4）拋光的技術(shù) f" L% \2 V: V% s
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由于拋光主要是靠人工完成，所以人的技能目前還是影響拋光質(zhì)量的主要原因。+ E3 n( X D: ] _! |: A R
1 C; T$ ] O: v9 p+ x y一般認為拋光技術(shù)影響表面粗糙度，其實好的拋光技術(shù)還要配合優(yōu)質(zhì)的鋼材以及正確的熱處理工藝，才能得到滿意的拋光效果；反之，拋光技術(shù)不好，就算鋼材再好也做不到鏡面效果。
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5 c3 y1 i% |2 M+ o8 Z1 U/ S6. 不同類型拋光應(yīng)注意的事項
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- Y5 c0 w! k& r" I（一）模具砂紙打磨和油石研磨應(yīng)注意的事項& \0 F# y6 c/ e: j, w+ J! g* O
" K! O/ L+ b% z. ?' ^（1）對于硬度較高的模具表面只能用清潔和軟的油石打磨工具。
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（2）在打磨中轉(zhuǎn)換砂號級別時，工件和操作者的雙手必須清洗干凈，避免將粗砂粒帶到下一級較細的打磨操作中。
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（3）在進行每一道打磨工序時，砂紙應(yīng)從不同的45°方向去打磨，直至消除上一級的砂紋，當(dāng)上一級的砂紋清除后，必須再延長25%的打磨時間，然后才可轉(zhuǎn)換下一道更細的砂號。* L- j& z0 o) H/ {6 r( Y) `
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（4）打磨時變換不同的方向可避免工件產(chǎn)生波浪等高低不平。3 q2 `9 f0 h9 D% K5 X: ^
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（二）鉆石研磨拋光應(yīng)注意的事項' o" K+ u4 @; W! f
8 G" I$ d' y( U& o& ^/ y$ j/ I鉆石研磨拋光必須盡量在較輕的壓力下進行，特別是拋光預(yù)硬鋼件和用細研磨膏拋光時。在用8 000#研磨膏拋光時，常用載荷為100～200 g/cm2，但要保持此載荷的精準(zhǔn)度很難做到。為了方便做到這一點，可以在木條上做一個薄且窄的手柄，或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力，以確保模具表面壓力不會過高。當(dāng)使用鉆石研磨拋光時，不僅工作表面要求潔凈，工作者的雙手也必須十分清潔。
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6 B5 C/ W' y2 |: w9 b, K（三）塑料模拋光應(yīng)注意的事項
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塑料模具的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同，嚴格說，塑料模具的拋光應(yīng)該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。
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鏡面拋光的標(biāo)準(zhǔn)分為4級：/ Y2 x3 }% Y/ }6 Y5 B$ [) j% |
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A0=Ra0.008 μm- H$ x+ K( S0 a: z3 i- `) f& b0 S+ C
A1=Ra0.016 μm
: v' ?* c; K+ G; ZA3=Ra0.032 μm
+ k# b3 L, X. a* V& ?5 f3 P8 WA4=Ra0.063 μm! @" X" T+ Q; M% _- b8 k
5 e/ {2 p7 Q% S$ Y/ ~+ c" f由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度，而化學(xué)拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質(zhì)量又達不到要求，所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。( W$ p5 `0 Y+ K3 Z2 c
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拋光中注意事項如下：
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( A/ D1 H7 t* ?（1）當(dāng)一新模腔開始加工時，應(yīng)先檢查工件表面，用煤油清洗干凈表面，使油石面不會粘上污物導(dǎo)致失去切削的功能。3 U( L7 y9 j& e
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（2） 研粗紋時要按先難后易的順序進行，特別一些難研的死角，較深底部要先研，最后是側(cè)面和大平面。, F. {: E! m) c" a/ e& @
1 F) C9 u% }$ o/ L8 r6 a/ j（3） 部分工件可能有多件組拼在一起研光，要先分別研單個工件的粗紋或火花紋，后將所有工件拼齊研至平滑。; i9 @+ {% ^3 e+ h5 N
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（4 )大平面或側(cè)平面的工件，用油石研去粗紋后再用平直的鋼片做透光檢測，檢查是否有不平或倒扣的不良情況出現(xiàn)，如有倒扣則會導(dǎo)致制件脫模困難或制件拉傷。7 l8 i; o1 q5 `
9 d( ~6 E8 ~! Q" H+ O) b(5) 為防止模具工件研出倒扣或有一些貼合面需保護的情況，可用鋸片粘貼或用砂紙貼在邊上，這樣可得到理想的保護效果。
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5 K2 W7 L% M( i! p- o4 x) R5 w- e$ P(6) 研模具平面用前后拉動，拖動油石的柄盡量放平，不要超出25°，因斜度太大，力由上向下沖，易導(dǎo)致研出很多粗紋在工件上。
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(7) 如果工件的平面用銅片或竹片壓著砂紙拋光，砂紙不應(yīng)大過工具面積，否則會研到不應(yīng)研的地方。" E. @" \: v7 ~4 V# D) h1 K
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(8) 盡量不要用打磨機修分模面，因砂輪頭修整的分模面比較粗糙以及有波浪高低不平，如必要用時，必須將砂輪頭粘修至同心度平衡。! X* Q6 _& F/ W; i/ N U! E8 i
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(9) 研磨的工具形狀應(yīng)跟模具的表面形狀接近一致，這樣才能確保工件不被研變形。2 o" V$ o H) _. U3 l& D6 Z- Z
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7. 如何解決拋光中出現(xiàn)的常見問題
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（一）拋光過度2 k/ v% j1 u0 g
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在日常拋光過程中遇到的最大問題就是“拋光過度”，就是指拋光的時間越長，模具表面的質(zhì)量就越差。發(fā)生拋光過度有二種現(xiàn)象：即是“橘皮”和“點蝕”。拋光過度多發(fā)生于機械拋光。
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9 [( \) \. I. o2 H（二）工件出現(xiàn)“橘皮”的原因
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不規(guī)則粗糙的表面被稱為“橘皮”，產(chǎn)生“橘皮”有許多的原因，最常見的原因是由于模具表面過熱或滲碳過度而引起，拋光壓力過大及拋光時間過長是產(chǎn)生“橘皮”的主要原因。比如：拋光輪拋光，拋光輪產(chǎn)生的熱量會很容易造成“橘皮”。較硬的鋼材能承受的拋光壓力會大一些，相對較軟的鋼材容易發(fā)生拋光過度，研究證明產(chǎn)生拋光過度的時間會因鋼材的硬度不同而有所不同。, Q! F6 K/ I6 y( S, w4 r, q6 V
! M/ u: S! {* M; a) a（三）消除工件“橘皮”的措施# p9 s! T1 B" L1 T" M
) j/ o& z- v( C- e當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面質(zhì)量拋得不好時，許多人就會增加拋光的壓力和延長拋光的時間，這種作法往往會使表面的質(zhì)量變得更差。
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可采用以下的方法去補救：
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(1) 把有缺陷的表面去除，研磨的粒度比先前使用砂號略粗一級，然后進行研磨，拋光的力度要比先前的低一些。
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(2) 以低于回火溫度25 ℃的溫度進行應(yīng)力消除，在拋光前使用最細的砂號進行研磨，直到達到滿意的效果，最后以較輕的力度進行拋光。' \4 {/ F" k# h8 a) P
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（四）工件表面“點蝕”形成的原因
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由于在鋼材中有些非金屬的雜質(zhì)，通常是硬而脆的氧化物，在拋光過程中從鋼材表面被拉出，形成微坑或點蝕，產(chǎn)生“點蝕”的主要因素有以下幾點：
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. _( Q- o3 o* E9 ~* r4 w0 [(1) 拋光的壓力過大，拋光時間過長。4 _ J, J2 s4 M
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(2) 鋼材的純凈度不夠，硬性雜質(zhì)的含量高。; ^( e& l4 Z1 |5 V( L( c6 `
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(3) 模具表面生銹。
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5 ?8 M( g9 t% Z; Q(4) 黑皮料未清除。
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# y/ _% f4 n" z/ g（五）消除工件點蝕的措施8 g1 \4 A" v( R) J
; i; ^" a# Z4 V8 [3 I1 v2 _% p(1) 小心地將表面重新研磨，砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一級，采用軟質(zhì)及削銳的油石進行最后步驟的研磨才再進行拋光程序。- l/ O/ Q# h) e6 P W3 q7 `& V5 M
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(2) 當(dāng)砂粒尺寸小于1 mm應(yīng)避免采用最軟的拋光工具。
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1 A+ J" J) ^& c* l(3) 盡可能采用最短的拋光時間和最小的拋光力度。
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/ R3 N4 \- t9 U0 g模具制造過程中型腔的拋光是非常重要的一道工序，它關(guān)系到模具的質(zhì)量和壽命，也決定制品質(zhì)量的好壞。掌握拋光的工作原理和工藝過程，選擇合理的拋光方法，可以提高模具質(zhì)量和壽命，進而提高制品的質(zhì)量。
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