冲压模具精加工分析

鸦鸦

摘要：模具制造，精加工阶段采用的方法一般采用磨削，电加工及钳工处理，形状公差及尺寸精度等许多技术参数，在具体的生产中，操作困难较多，但还是有一定的经验保证方法。
关键词：模具 精加工 控制 分析

        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。

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　　轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，加工时多采用工艺头，正、反顶尖，中心架装卡，如果中心孔存在形状误差，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要精研修中心孔。进行内孔磨削时，由于砂轮杆伸出教长且转速较高，砂轮杆的刚性较差，要减少砂轮与工件的接触面积，砂轮可以修整成到锥，只有前端很少的一端约4-6mm与工件接触，可充分降低磨削阻力，在磨削时要小进刀，不进刀多次光刀，直到砂轮火化基本没有时，才能再进刀，加工薄壁套类零件，最好采用工艺弹性套夹持工件，防止夹持工件变形，否则容易在工件圆周上产生“内等三角”变形。
        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。