模具制造工艺学+第5章++模具的研抛

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1、5.1研磨与抛光5.2电解修磨抛光5.3超精研抛5.4超声波抛光5.5其他光整加工第5章模具的研抛返回目录第5章模具的研抛随着市场对工业产品的多样化、高档化、复杂化和短交货周期等条件的要求下，如何提高影响产品质量的模具质量与精度，是一项重要的任务。在模具制造过程中，形状加工后的平滑加工和镜面加工称为零件表面的研磨与抛光加工。它是提高模具质量的重要工序。传统的模具表面研抛加工主要依靠手工加工，所耗费的工时约占模具加工总工时的30%左右，既费工耗时，又难于保证质量，已成为模具生产的薄弱环节近年来逐步发展起来一些模具表面

2、研抛加工的新方法，如电动抛光、电解修磨抛光、超精研抛、超声波抛光、挤压研磨等。这大大提高了模具质量和使用寿命，缩短了模具制造周期，降低了模具制造成本返回研抛的目的：(1)提高塑料模具凹模型腔的表面质量，以满足塑件表面质量与精度要求。(2)提高塑料模具浇口、流道的表面质量，以降低注射的流动阻力。(3)使塑件易于脱模。(4)提高模具接合面精度，防止树脂渗漏。提高模具尺寸精度及形状精度，相对地也提高了塑料制品的精度。(5)对产生反应性气体的塑料进行注射成型时，模具表面状态良好，具有防止被腐蚀的效果。(6)在金属塑性成型加

3、工中，防止出现沾粘和提高成型性能，并使模具工作零件型面与工件之间的摩擦和润滑状态良好。(7)去除电加工时所形成的熔融再凝固层和微裂纹，以防止在生产过程中此层脱落而影响模具精度和使用寿命。(8)减少了由于局部过载而产生的裂纹或脱落，提高了模具工作零件的表面强度和模具寿命。同时还可防止产生锈蚀。返回5.1研磨与抛光研磨是将研具表面嵌入磨料或敷涂磨料并添加润滑剂，在一定的压力作用下，使研具与工件接触并做相对运动，通过磨料作用，从工件表面切去一层极薄的切屑，使工件具有精确的尺寸、准确的几何形状和较低的表面粗糙度，这种对工件

4、表面进行最终精密加工的方法叫做研磨。返回5.1.1研磨的基本原理与分类1.研磨的基本原理研磨加工时，在研具和工件表面间存在有分散的磨料或研磨剂，在两者之间施加一定的压力，并使其产生复杂的相对运动，这样经过磨粒的切削作用及研磨剂的化学和物理作用，在工件表面上即可去掉极薄的一层余量，获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。实验研究表明，磨粒的切削饔萌缤5.l(a)所示，分为滑动切削作用和滚动切削作用两类。前者磨粒基本固定在研具上，靠磨粒在工件表面上的滑移进行切削；后者磨粒基本上是自由状态的，在研具和工件间滚动，靠滚动来切

5、削。在研磨脆性材料时，除上述作用外，还有如图5.l(b)所示的情况，磨粒在压力作用下，使加工面产生裂纹，随着磨粒的运动，裂纹不断地扩大、交错，以致形成碎片，成为切屑脱离工件返回返回研磨时的金属去除过程，除磨粒的切削作用外，还常常由于化学或物理作用所引起。在湿研磨时，所用的研磨剂内除了有磨粒外，还常加有油酸、硬脂酸等酸性物质，这些物质会使工件表面产生一层很软的氧化物薄膜，钢铁成膜时间只要0.05s，氧化膜厚度约2nm~7nm。凸点处的薄膜很容易被磨粒去除，露出的新鲜表面很快地继续氧化，继续被去掉，如此循环，加速了去除

6、的过程。除此之外，研磨时在接触点处的局部高温高压，也有可能产生局部挤压作用，使高点处的金属流入低点，降低了工件表面粗糙度返回(1)湿研磨湿研磨即在研磨过程中将研磨剂涂抹在研具或工件上，用分散的磨粒进行研磨。这是目前最常用的研磨方法。研磨剂中除磨粒外还有煤油、机油、油酸、硬脂酸等物质。磨粒在研磨过程中有的嵌入了研具，个别的嵌入了工件，但大部分存在于研具与工件之间，如图5.2(a)所示。此时磨粒的切削作用以滚动切削为主，生产效率高，但加工出的工件表面一般没有光泽，加工的表面粗糙度一般可达到Ra=0.025μm。2.研磨

7、的分类返回(2)干研磨干研磨即在研磨以前，先将磨粒压入研具，用压砂研具对工件进行研磨。这种研磨方法一般在研磨时不加其他物质，进行干研磨，如图5.2(b)所示。磨粒在研磨过程中基本固定在研具上，它的切削作用以滑动切削为主。干研磨时，磨粒的数目不能很多，且要均匀地压在研具的表面上形成很薄的一层，并且，磨粒在研磨的过程中始终嵌在研具内，很少脱落。这种方法的生产效率不如湿研磨，但可以达到很高的尺寸精度和很低的表娲植诙。返回返回(3)抛光抛光加工多用来使工件表面显现光泽，在抛光过程中，化学作用比在研磨中要显著得多。抛光时，工

8、件的表面温度比研磨时要高(抛光速度一般比研磨速度要高)，有利于氧化膜的迅速形成，从而能较快地获得高的表面质量返回5.1.2磨料与研磨剂1.磨料(1)磨料的种类磨料的种类很多，一般是按硬度来划分的。硬度最高的是金刚石，包括人造金刚石和天然金刚石两种；其次是碳化物类，如黑碳化硅、绿碳化硅、碳化硼和碳硅硼等；再次是硬度较高的刚玉类，如棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉、铬刚