精密（mì）模具零件加（jiā）工（gōng）工藝控製

　　每一套（tào）模（mó）具都是由（yóu）許多（duō）零件構成，其中一部分是工藝零件（jiàn），另一部分是構（gòu）造零件。工藝零件直接對（duì）成型產品質量形（xíng）成影響，工藝零（líng）件的最終質量在當（dāng）下的模具加工企業裏均用精加工手腕來最後完成，如何控製精細加工過程關係到模具壽命和成型產品能否托付。

　　在（zài）模具（jù）製造企業中，精加工階段除采用慢走絲線切割、割一多修的工藝手腕外，另采用的辦法即是在半精加工後，熱處置根底上磨（mó）削加工，在這個階段要（yào）控製好零件（jiàn）的變形、內應（yīng）力（lì）、外形公差及尺寸精度等許多技術參數（shù）。在詳細的消費（fèi）理論中，操（cāo）作艱難較多，但仍有許多卓有成效的經曆辦法值得自創。

　　一、模具精加工的過程控製

　　模具零件的加（jiā）工，總的指導思想是針對不同的模具零件、不同的材質、不同（tóng）的外形和不同的技術請求停止順應性加工，選（xuǎn）擇性計劃（huá）很多。但是，經（jīng）過對加工過（guò）程的控製，到達最好的加工效果和經濟性是我們關注的重點。依據模（mó）具零（líng）件的外觀外形，零件主要可分為三類：軸類、盤類、板類（lèi）與成型異類零件。這三類零件的工藝過程普通為：粗加工——半精加（jiā）工——（淬火、調質）——精細磨削——電加工——鉗工修整——組裝加工。

　　（一）模具零件熱處置

　　模具零件要取（qǔ）得所請求的（de）熱處置硬度，必要對零（líng）件熱處置內應力停止控製，使零件加工時和加工後尺寸公差（chà）、形（xíng）位公差可以（yǐ）穩定，針對不同材質（zhì）的零件作用，有不同（tóng）的熱處置方式。其工藝要思索的是經濟性、資料淬透性、淬硬性、過熱敏性以及脫（tuō）碳敏理性。隨著近年來模具工業的開展，運用（yòng）的資料品種（zhǒng）很多，除了CrWMn、Cr12、40Cr、GCr15、Cr12MoV、9Mn2V硬質合金外（wài），對一些工作強度（dù）大，受力苛刻的凹模、凸模（mó），可選用新（xīn）資料粉末合金鋼，如S2、S3、V10、APS23S1、G2、G3、G4、G8等等。此類資料具有較（jiào）高的熱穩定性和良好的組織狀態。

　　淬火後普通工件都存留（liú）內應力，容易招致後續精加工（gōng）或工作中開裂，零件淬火後（hòu）應趁熱回火，消弭淬火應力。外形複雜、內外轉角（jiǎo）較多的工件（jiàn），回火有時還缺乏以消弭淬火應力，精加工前還需（xū）停止（zhǐ）去應力退（tuì）火或屢次（cì）時效處置，充沛釋放應力。依據不同的請求采取（qǔ）不同的辦法。以Cr12為材質（zhì）的（de）零件為例，在粗加工後停止淬火處置，淬火（huǒ）時僅僅冷卻方式就有：空氣冷卻（將加（jiā）熱後的工件（jiàn）置於（yú）空氣中冷卻，此（cǐ）法操作煩瑣、工件變（biàn）形（xíng）小，但硬度偏低（dī），外表易氧化。合適於尺寸小（xiǎo）、精度高、厚薄不（bú）均的工件）、油冷卻（將工件加熱後置於油（yóu）中，冷卻到300℃～200℃，取（qǔ）出在空氣中冷卻。此法操作煩瑣，工件（jiàn）硬度較高，但變形較大，易產生工件變形，適（shì）用於尺寸較大，外形簡單的工件）、平板夾緊在空氣中冷卻（將加熱後的工件置於（yú）兩塊鐵板或銅板之間壓（yā）緊，在（zài）空氣中冷卻。此法操作較繁，但工件變形小，隻（zhī）合適於某種特殊外形的工件（jiàn））、分級淬火（將工件加（jiā）熱後置高於Ms點溫度的硝鹽中，停留一定時間，待工件的內外溫度根本分（fèn）歧（qí）後，取出在空氣中冷卻。此法既（jì）能保證工件的硬度，又能減少工件的變形（xíng），普（pǔ）遍用於（yú）外形複雜變形請求小的工件）。如對（duì）V10、APS23等（děng）粉末合金鋼零件，因其能接受高溫回火，淬火時可采用（yòng）二次硬化工藝，1040℃～1080℃淬火，再用490℃～520℃高溫回（huí）火並停止屢次，能夠取得較高的衝擊韌性及（jí）穩定性，對以崩刃為主要失效方式的模具很適用。

　　（二）模具零件磨削加（jiā）工

　　 　　磨削加工采用的機床有三種主要類型：平麵磨床（chuáng）、內外圓磨床及（jí）工具成型磨（mó）削機床。精加工（gōng）磨削時要嚴厲控製磨削變形和磨削裂紋的呈現，哪怕是（shì）工件外表的顯微裂紋，否則在後續的工作中也（yě）會慢慢顯顯（xiǎn）露來。因而，精細磨削時的進（jìn）刀量要小，磨削中冷卻要充沛（pèi），盡（jìn）量選擇（zé）冷（lěng）卻（què）液介質，加（jiā）工餘量在0．01mm內（nèi）的零件要盡量恒溫磨削。

　　磨削工件時一定要（yào）慎重選擇磨削砂輪：針對模具鋼材的高鎢、高釩、高鉬、高合金情況，工件硬度高的特性，可選用PA鉻鋼和GC綠碳化矽砂輪；當加工硬（yìng）質（zhì）合金、淬火硬度高的材質時，優先采用有機粘結劑的金剛石砂輪，有機粘結劑砂輪自磨（mó）利性好，磨出的工件精度在（zài）IT5以（yǐ）上（shàng），粗（cū）糙度可達Ra＝0．16μm的請求。隨著新資料的應（yīng）用，近年CBN立方氮化（huà）硼砂輪的應用，顯現出了良好（hǎo）的加工效果，在數控成型磨、坐標磨床、CNC內外圓磨（mó）床上精加工，效果以至優於其它品種砂輪。磨削加工中要及時修整砂輪，堅持砂（shā）輪的銳利，當砂輪鈍（dùn）化後會在工件外表滑擦、刻劃、擠壓，形成工件外表燒傷、顯微裂痕（hén）或產生溝槽，對以後的運用顯著地降低功效。

　　盤類、板類零件的（de）加工大局部采用平麵磨床加工，加工長而薄的薄板件時，有（yǒu）一定的加工難度。加工前（qián）在（zài）磨床磁力台的強力吸（xī）收下，工件原先存在某種（zhǒng）彎曲（qǔ）產生平直形變（biàn），貼緊於工作台外表，待磨削後，工件又在原（yuán）應力作用（yòng）下變形回複，丈量板件厚度（dù）時顯現分歧（qí），但由於變形回複，平麵度達不到模具零件應該的請（qǐng）求，處理的辦法是磨削前以等高墊鐵墊在工件下麵，周圍用擋塊擋住工件避免走動，磨削時磨頭進刀量（liàng）要小，用屢次走刀方式完成第一個基（jī）準（zhǔn）平麵，第（dì）一個基準平麵加工好一麵後，可用這一（yī）基準平麵吸附在磁（cí）力台上，經過（guò）如上所（suǒ）述（shù）的磨削辦法可改（gǎi）善大局（jú）部工（gōng）件平麵度，如（rú）經過一次磨削過程達不到理想（xiǎng）的平麵度效果，能（néng）夠再一次反複上麵過程；經過幾次這樣磨削均可以（yǐ）在平麵度契合請求，但關於（yú）板件（jiàn）厚度尺寸有嚴厲請求時，備料中必需（xū）依據工件資料、外形、切削加工手腕、熱處置辦法等綜合要素，恰當（dāng）加放厚度（dù）餘量。

　　軸類零件的特性是由多個回轉麵構成，現代企業終極（jí）精細（xì）加工辦法普（pǔ）通采用內外圓磨床磨削。加工過程中，應用磨床夾（jiá）頭和尾架頂尖（jiān）夾緊定位工件或者用首尾兩頂針定（dìng）位工件，此時夾頭與頂針中心（xīn）的連線就是磨（mó）削（xuē）後工件的中心線，假如中心線跳動，加工出來的工件就會產生不同心問題，因而在加工前要做好夾頭及（jí）頂（dǐng）尖的同心檢測和首尾頂針對中（zhōng）檢查。假如是用夾頭與中心頂針夾緊（jǐn）定位一次磨削台階軸，則在這一次磨削前要對夾緊局部先停止外圓磨削，一次磨削時經（jīng）過夾緊就能定（dìng）心定（dìng）位。簿壁內孔磨削時要思索采用夾持工藝台，即在車加工時有意多留下一段厚壁局部，待磨削內孔完成後停止切除，如不留工藝台（tái）則夾（jiá）緊力不可過大，否則容易在工件圓周上產（chǎn）生“內三角”變形，同樣每次磨削（xuē）進刀量（liàng）要小，經過屢次進刀才幹磨出合格的請求，另外磨削過程中冷卻液要充沛噴淋到被磨削位置，以使磨出（chū）的鐵屑和磨料塵粒能順（shùn）利（lì）排出磨削區域。

　　（三）模具零件電加工

　　現代的模具企業，簡直（zhí）已不缺電加工，由於電加工（gōng）能夠對各類異型、各類（lèi）型腔或高硬度零件停止有效加工，因而曾經成為模具製造和金屬加工行業必不可少的加（jiā）工手腕。

　　慢（màn）走絲線切割加工（gōng）技術，從企業反應的信息得知：精度已可達±0．002mm，粗（cū）糙度Ra＝0．4μm。為追求加工（gōng）精度，開端時要（yào）先檢查線切割機床的情況（kuàng），要查看離子水的（de）去離子度、離子水溫度、線切絲垂直度、張緊力、切割用絲、被切工（gōng）件材質等各個要素，確保良好的加工速度（dù）與精度。關於線切割加工而言，是在一整塊坯料上切（qiē）除或切下資料的一種加（jiā）工，因而原來的應（yīng）力平（píng）衡在加工過程中有所（suǒ）毀壞，惹起拐角處應力集中，當內拐角處半徑R＜0．2時，應（yīng）倡議設計部門改善模具構造。處置應力集中的辦法，可（kě）運用矢量平移原（yuán）理（lǐ），精加工前先留0．8～0．9mm餘量，預加工出型腔大（dà）致外形，再停（tíng）止熱處置（zhì），使加工應力盡可能在（zài）精加工前（qián）釋放，以保（bǎo）證熱穩定性。

　　加工凸模時，切割絲的切入位（wèi）置及途徑要認真思索。選（xuǎn）擇夾持坯料的位置應在第一遍（biàn）進刀後，工件（jiàn）不成懸壁狀，一直使工件受力狀態良好，不影響後續幾（jǐ）遍加（jiā）工；關於請（qǐng）求高的凸模，可在坯料上打孔穿絲，加工效果較外形（xíng）割入好。如（rú）今高精度的工件，為保證零件質量普遍采用4遍切割數。當凹模厚度（dù）方向要有局部錐度（dù）加工時，為追求（qiú）高效（xiào）加（jiā）工，通常第一遍粗加工直邊，第二遍錐度加工，第三遍（biàn）再精加工（gōng）直邊，這樣的（de）工藝特性是（shì），不需求再對已有的錐度邊停止垂直向精（jīng）加工，隻是精加工（gōng）刃口段直邊，第四遍再精修直邊刃口。

　　電火花成型（xíng）加工分別要製造粗、精電極。精加工電極請求外（wài）形契合（hé）型腔性好，好的（de）精電極已用CNC數控機床加工完（wán）成（chéng）。電極材質選擇（zé）上，紫銅電極主要（yào）用於普（pǔ）通鋼件加工；Cu－W合金電極（jí），綜合性能好，特別是加工過程中電極損耗量比紫銅（tóng）電極明顯小，在良好的排屑條件下，對難加工資料和截麵外（wài）形複雜（zá）件精加工很適宜；Ag－W合金電極比Cu－W合金電極性能更優（yōu），因資源少價錢（qián）高（gāo），普通如今還很少采（cǎi）用；另外還有石墨電極，現已普遍運用，目前（qián）有（yǒu）國產石（shí）墨和進口石墨之分，進（jìn）口石墨（mò）以損耗小、硬度大、電蝕速度（dù）快、外表粗糙度低，占領優勢（shì），已在許多複雜件精加工中得（dé）到應用。設計電極時，計算電極的（de）間隙量及電極數量。當停止大麵積或重電極加工時，工件與電（diàn）極裝夾均要穩定，具有一定的（de）強（qiáng）度，避免加工過程中鬆動。但是電火花加工後的外（wài）表比普通（tōng）機械加工或熱處置後的外表更難研磨，因（yīn）而電火花加工完畢前應采用精規準修整（zhěng），去除外表構成的硬化薄（báo）層。

　　（四）模具零件外表處置

　　成型外表處置的內容，包含鋼材外表無（wú）氣孔（kǒng）、硬度平均、各向特性差別小、夾雜物低和（hé）零件（jiàn）外表在加工時留下刀痕（hén）、磨痕等應力集（jí）中（zhōng）的中央。因而在加工完畢後，需求（qiú）對零件（jiàn）停（tíng）止外表強化，經過機械拋光、鉗工打磨、拋（pāo）光，處置掉加工隱患。對工件無用棱邊、銳角、孔口停止倒鈍。普（pǔ）通地，電加工外表會有蛻變硬化層6～10μm左右，呈灰白色顏色，該層脆而帶有殘留應力，在運用之前要（yào）充沛消弭硬化層，辦法為外表拋光，拋磨掉硬化層。想取得高質量的拋（pāo）光效果，工件的材質、外形、硬度以及切削加工的外表質量要有充沛的思（sī）索，必備（bèi）有（yǒu）高（gāo）質量的拋（pāo）光工具、優質的拋光資料、正確的（de）拋光工序、嚴謹有（yǒu）致的人員素質、良好的（de）清潔環境。

　　（五）模具零部件組裝

　　在磨削加工、電加工過程中，工件會（huì）有一定磁化，具有（yǒu）微小磁力，容（róng）易吸附一（yī）些小雜物，因而（ér）在組裝之前，要對工件作充沛（pèi）的退磁處置，並用乙酸乙脂清洗外表。組裝過程中：（1）先看懂了解裝配圖，配齊各類零件；（2）列出各零部件互相之間的裝配次序；（3）檢查各零部件的尺寸精度（dù），明白各（gè）項配（pèi）合請（qǐng）求；（4）配（pèi）齊所（suǒ）需工具，然後（hòu）著手裝配模（mó）具；（5）先裝模架局部的導柱導套、型腔成型塊組件（jiàn）鑲（xiāng）拚組合；（6）組立模板與凸模、凹模分離（lí），微量調整各板位置；（7）開合模具，檢查模（mó）具動作能否（fǒu）牢靠。

　　三、結語

　　無數理論證明，模具企業（yè）注重模（mó）具零件的精加工工藝過程控製，是模具企業持久（jiǔ）有（yǒu）效的生存開展之（zhī）道。經過工藝過程控（kòng）製能夠最大限度地減少零件超差、報廢，從而有效進（jìn）步模具在消費運用中壽命，穩定產品質量有著深遠的意義。