冲压模具精加工分析
摘 要:冲压模具是机械制造业中一种较为特殊的生产工艺设备 ,它的加工需要经过精加工
工序
,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。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,最终保证模具的
质量。本文谈谈其加工过程中的精密办法。
关键词
:冲压模具 精加工
随着工业生产技术的不断提高
,机械制造相关的设备装置不断更新。冲压模具是机械制
造业中一种较为特殊的生产工艺设备
,它的加工需要经过精加工工序,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。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,最终保证模具的质量,又能大大提高机械产品
的质量。
1 零件热处理
一些内型复杂的紧固件冷作模具
,在线切割加工前,不仅要求硬度高、强度和韧性好,更重
要的是要保证淬透性。在保证力学性能的前提下
,要使模具淬火应力处于最低状态,更重要的
是采取一些必要的措施。传统的压铸模具热处理工艺是淬火
-回火,以后又发展了表面处理技
术。对零件进行热处理
,既要针对零件获取相应的硬度,又要控制对内应力,以此达到防止零件
变形的目的。压铸模具材料种类繁多
,不同的材质要进行不同方式的处理,不同的材质分别有
不同的处理方式
[1]。如:Cr12、9CrSi、T10、等。以 Cr12、9CrSi、T10 做材质的零件,粗加工后要做
淬火处理。淬火是将钢加热到临界温度以上
,保温一段时间后快速冷却的工艺方法。工件在经
过淬火后会存留一定的内应力
,工件在精加工时易开裂,对于热处理后不再进行机械加工的模
具工作面
,淬火后尽可能采用真空回火,特别是真空淬火的工件(模具),钢加热到某一温度,保
温一段时间后
,以适宜速度冷却,使淬火应力消除。在成产的过程中,形状复杂的工件常常遇到,
由于其形状淬火应力不能被消除
,因此,应力退火应在经加工前进行,就是将钢加热到临界温
度以上某一温度
,使工件保温一段时间后随炉冷却,也可放在土灰、硅砂等绝热材料中缓慢冷
却
,这样可以得到接近平衡状态的组织,充分释放应力,机械性能将被提高,例如,疲劳性能、表
面光亮度、腐蚀性等等。由此看来
,热处理技术处理是否到位直接决定模具质量的好坏。
2 零件的磨削加工
磨削是指用磨料
,磨具切除工件上多余材料的加工方法。它用于加工各种工件的内外圆
柱面、圆锥面和平面
,以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面。磨削加工工作量将占模
具总的制造工时的
25%~45%,是应用较为广泛的切削加工方法之一。在磨削之前工件通常
都先经过其他切削方法去除大部分加工余量
,仅留 0.1mm~1mm 或更小的磨削余量。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,对于尺寸公差在
0.01mm 以内的精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响,要求恒温磨削,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[2]。精加工磨削时要严格控
制磨削变形和磨削裂纹的产生
,磨削中冷却要充分,哪怕是工件表面的显微裂纹,在后续的加
工使用中也会显露出来
,提高磨削速度可减少裂纹的产生,这是因为高速磨削可缩短砂轮与工
件表面的连续接触时间
,减少工件被磨部位瞬时产生的磨削热,降低表面温升。合理选择磨削
用量
,如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量,使砂轮与工件接触面积减少,散热
条件得到改善
,从而有效地控制表层温度的提高。精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要,对
于不同的工件材质
,应采用不同的磨料。同时,工件的硬度不同,砂轮的硬度也不同,对于硬质合