第八章模具的研磨与抛光.ppt

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1、第8章模具光整加工模具的研磨8.1模具的抛光8.2光整加工是精加工后，在工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低表面粗糙度，增加表面光泽和强化其表面为主要目的而进行的研磨和抛光加工（简称研抛）。8.模具光整加工1.光整加工概述①手工研抛。②挤压研磨。③电化学研抛。④磁力研抛。⑤超声波研抛。⑥玻璃珠喷射研抛。2．光整加工的方法8.1模具的研磨与抛光模具的研磨与抛光是以降低零件表面粗糙度、提高表面形状精度和增加表面光泽为主要目的。1），模具成型表面的粗糙度对模具寿命和制件质量都有较大影响。磨削成型表面不可避免地要留

2、下磨痕、微裂纹和划痕等缺陷，这些缺陷对于某些精密模具影响很大。2）磨削后的微小裂纹、伤痕等缺陷会直接造成刃口崩刃，尤其是硬质合金材料对这类缺陷的反应最敏感。为消除这些缺陷，可在磨削后进行研磨抛光。3）各种中小型冷冲压模和型腔模的工作与成型表面采用电火花和线切割加工之后，成型表面形成一层薄薄的变质层，变质层上的许多缺陷需要用研磨抛光来去除，以保证成型表面的精度和表面粗糙度。8.1研磨与抛光8.1.1研磨的机理研磨是使用研具、游离磨料对被加工表面进行微量加工的精密加工方法。在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑剂

3、，使被加工表面和研具之间产生相对运动，并施以一定压力，通过其间的磨料作用去除表面突起，提高表面精度、降低表面粗糙度。在研磨过程中，被加工表面发生复杂的物理和化学作用，其主要作用如下：（1）微切削作用在研具和被加工表面作相对运动时，磨料在压力作用下，对被加工表面进行微量切削。在不同加工条件下，微量切削的形式不同。当研具硬度较低、研磨压力较大时，磨粒可镶嵌到研具上产生刮削作用，这种方式有较高的研磨效率；当研具硬度较高时，磨粒不能嵌人研具，磨粒在研具和被加工表面之间滚动，以其锐利的尖角进行微切削。（2）挤压塑性变形

4、钝化的磨粒在研磨压力作用下挤压被加工表面的粗糙突峰，使突峰趋向平缓和光滑，被加工表面产生微挤压塑性变形（3）化学作用当采用氧化铬、硬脂酸等研磨剂时，研磨剂和被加工表面产生化学作用，形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜很容易被磨掉，而又不损伤材料基体。在研磨过程中氧化膜不断迅速形成，又很决被磨掉，提高了研磨效率。2、研磨的特点（1）尺寸精度高加工热量少，表面变形和变质层很轻微，可获得稳定的高精度表面，尺寸精度可达0.1～0.01μm。（2）形状精度高由于微量切削，研磨运动轨迹复杂，并且不受运动精度的影响，因此可获得较

5、高的形状精度。球体圆度可达0.025μm，圆柱体圆柱度可达0.1μm。（3）表面粗糙度低在研磨过程中磨粒的运动轨迹不重复，有利于均匀磨掉被加工表面的突峰，从而降低表面粗糙度。表面粗糙度Ra值可达0.01μm。（4）改善工件表面力学性能研磨的切削热量小，工件变形小，变质层薄，表面不会出现微裂纹。同时能降低表面磨擦系数，提高耐磨和耐腐蚀性。研磨零件表层存在残余压应力，这种应力有利于提高工件表面的疲劳强度。5）研具的要求不高研磨所用研具与设备一般比较简单，不要求具有极高的精度；但研具材料一般比工件软，研磨中会受到磨损

6、，应注意及时修整与更换。3.研磨的分类（1）按研磨抛光中的自动化程度划分1）手工研磨主要靠操作者采用辅助工具进行研磨抛光。加工质量主要依赖操作者的技艺水平，劳动强度比较大，效率比较低。模具成形零件上的局部窄缝、狭槽、深孔、盲孔和死角等部位，仍然以手工研磨为主。2）半机械研磨工件和研具之一采用简单的机械运动，另一件采用手工操作。加工质量与操作者技能有关。主要用于工件内、外圆柱面，平面及圆锥面的研磨。3）机械研磨工件、研具的运动均采用机械运动。主要依靠机械进行研磨抛光，如挤压研磨抛光、电化学研磨抛光等等。机械研磨抛

7、光质量不依赖操作者的个人技艺，工作效率比较高。但只能适用于表面形状不太复杂的零件研磨。（2）按研磨剂的使用条件1）湿研磨研磨过程中将研磨剂涂抹于研具表面，磨料在研具和工件间随即地滚动或滑动，形成对工件表面的切削作用。加工效率较高，但加工表面的几何形状和尺寸精度及光泽度不如干研磨，多用于粗研和半精研平面与内外圆柱面。2）干研磨在研磨之前，先将磨粒均匀地压嵌入研具工作表面一定深度，称为嵌砂。研磨过程中，磨粒在研磨过程中基本固定在研具上，研具与工件保持一定的压力，并按一定的轨迹做相对运动，实现微切削作用，从而获得很高

8、的尺寸精度和低的表面粗糙度。一般用于精研平面，生产效率不高。3）半干研磨采用糊状研磨膏，类似湿研磨。研磨时，根据工件加工精度和表面粗糙度的要求，适时地涂敷研磨膏。各类工件的粗、精研磨均适用。8.1.2研磨工艺1.研磨工艺参数（1）研磨压力研磨压力是研磨时零件表面单位面积上所承受的压力（Mpa）。在研磨过程中，随着工件表面粗糙度的不断降低，研具与工件表面接触面积在不断增大，则研磨压力逐渐