精密模具零件加工工艺控制

       每套模具由许多部分组成，其中一部分是工艺部分，另一部分是施工部分。工艺零件对成型产品的质量有直接影响。在目前的模具加工企业中，工艺零件的最终质量是由精加工手腕来完成的。如何控制精加工过程，关系到模具的寿命，关系到成型产品是否可以委托。

在模具制造企业中，在精加工阶段，除了采用慢线切割、切割多道修复工序的手腕外，另一种方法是采用半精加工后，在地面上进行热处理磨削加工，在这一阶段，要控制变形、内应力、形状公差和尺寸精度等许多技术参数。在详细消费理论中，操作比较困难，但仍有许多有效的经验方法值得创新。

一、模具精加工的过程控制

模具设计零件的加工，总的指导学生思想是针对企业不同的模具进行零件、不同的材质、不同的外形和不同的技术可以请求没有停止顺应性加工，选择性学习计划存在很多。但是，经过对加工生产过程的控制，到达一个最好的加工处理效果和经济性是我们需要关注的重点。依据我国模具结构零件的外观以及外形，零件分析主要内容可分为以下三类：轴类、盘类、板类与成型异类零件。这三类零件的工艺发展过程普通为：粗加工——半精加工——（淬火、调质）——精细磨削——电加工——钳工修整——组装方法加工。

模具零件的热处理

为了获得模具零件所需的热处理硬度，需要在热处理过程中停止控制零件的内应力，使零件的尺寸公差和形状公差在加工过程中和加工后稳定，不同材料的零件有不同的热处理方法。技术考虑是经济性、数据淬透性、硬化能力、过热敏感性和脱碳敏感性。随着近几年模具行业的发展，使用的材料种类很多，除了CrWMn、Cr12、40Cr、GCr15、Cr12MoV、9Mn2V硬质合金。对于一些工作强度大、受力苛刻的凹模和凸模，可选用新材料的粉末合金钢，如S2、S3、V10、APS23S1、G2、G3、G4、G8等。这类数据热稳定性高，微观结构好。

淬火后，普通工件内应力较大，容易造成后续精加工或工件开裂。由于形状复杂，工件的内外角、回火有时不足以消除淬火应力，在精加工前应停止应力退火或反复时效处理，充分释放应力。根据请求采取不同的方法。对于 CR12零件，粗加工后停止淬火，淬火时只有冷却方式: 空气冷却（将加热的工件在空气中冷却，这种方式操作繁琐，工件变形小，但硬度低，外观容易氧化。适用于小尺寸、高精度、厚度不均的工件） ，油冷却（工件在油中加热后，冷却至300 ° C ~ 200 ° C，在空气中取出冷却。适用于大尺寸、形状简单的工件） ，平板夹在空气中冷却（加热后的工件被压在两块铁板或铜板之间在空气中冷却）。这种方法比较复杂，但是工件变形小，只适用于特殊形状的工件） ，分段淬火（工件加热后放置在 MS 点以上的盐温，停留一定时间，直到工件内外温度基本不同，在空气中冷却取出。这种方法不仅可以保证工件的硬度，而且可以减少工件的变形。例如，对于 V10、 APS23等可以接受高温回火的粉末合金钢零件，可以采用二次淬火工艺进行淬火，在1040 ° C-1080 ° C 淬火，然后在490 ° C-520 ° C 回火并停止多次回火，可以获得较高的冲击韧性和稳定性，适用于以切削刃为主要失效形式的模具。

（2）模具零件的研磨

　磨削进行加工企业采用的机床有三种方法主要问题类型：平面磨床、内外圆磨床及工具材料成型过程中磨削机床。精加工磨削时要严厉管理控制研究磨削温度变形和磨削裂纹的呈现，哪怕是一个工件外表的显微结构裂纹，否则在后续的工作中也会慢慢显显露来。因而，精细磨削时的进刀量要小，磨削中冷却要充沛，尽量可以选择不同冷却液工作介质，加工设计余量在0．01mm内的零件要尽量使用恒温磨削。

磨削工件时必须仔细选择砂轮: 对于高钨、高钒、高钼、高合金、高硬度的模具钢工件，可选择 PA 铬钢和 GC 绿色碳化硅砂轮; 加工硬质合金和高硬度材料时，优选有机粘结剂金刚石砂轮。有机结合剂砂轮自磨性能好，工件精度在 IT5以上，粗糙度可达到 RA = 0.16 μm 的要求。随着新数据的应用，CBN 立方氮化硼砂轮近年来显示出良好的加工效果，其加工效果甚至优于其他品种的砂轮。在磨削过程中，应及时修整砂轮，并保持砂轮的锋利度。当砂轮钝化后，工件表面会被摩擦、刮伤和挤压，从而在工件表面形成烧伤、微裂纹或凹槽，以备将来使用时大大降低功效。

大部分盘、板类零件都是用平面磨床加工的，很难加工细长薄板类零件。加工前，工件在磨床磁台的强力吸附下，原本弯曲产生直线变形，紧贴工作台表面。磨削后工件在原应力下变形恢复，测量板材厚度时有差异。但是，由于变形恢复，平面度不能满足模具零件的要求。解决办法是在磨削前用等高垫铁垫住工件，并在工件周围挡住，避免走动。磨削时，磨头的进给量要小。第一个基准面通过重复进给完成。第一个基准面加工完成后，可以吸附在磁台上。在如上所述的磨削之后，大多数工件的平面度可以得到改善。如果一次打磨后不能达到理想的平整度效果，可以再次重复上述过程。经过几次打磨，平整度可以满足要求。但当对板材厚度和尺寸有严格要求时，必须根据工件数据、形状、切腕、热处理方法等综合因素，在备料中适当增加厚度余量。

轴类零件的特点是由多个回转面组成，现代企业的终极精加工方法一般采用内外圆磨床磨削。在加工过程中，应用磨床夹头和尾座夹紧定位工件或用第一和最后两个顶针定位工件，然后夹头和顶针中心线是工件磨削后的中心线，如果中心线跳动，加工出的工件会有不同的中心，所以在加工前要做好夹头和顶针的同心检测和顶针的头尾在检查。如果是用卡盘和中心顶针夹紧定位一次磨削台阶轴，在此之前必须先停止外圆磨削至夹紧部位，一次磨削通过夹紧才能定位。在磨削薄壁内孔时，要考虑使用夹紧工作台，即在车削厚壁零件时有意留下一段，在磨削内孔后停止切削，如果工作台不留下太大的夹紧力，则容易在工件周长上产生“内三角”变形。同样，每次进料量也要小。经过反复进给，可达到合格要求，并在磨削过程中将冷却液喷至地面位置，以便将铁屑和磨料颗粒从磨削区域排出。

（3）模具零件的电加工

现代的模具技术企业，简直已不缺电加工，由于电加工能够对各类异型、各类型腔或高硬度零件停止工作有效提高加工，因而我们曾经中国成为我国模具设计制造和金属加工服务行业必不可少的加工手腕。

根据企业资料，精度可达 ± 0.002 mm，粗糙度 RA = 0.4 μm。为了追求加工精度，开始检查线切割机床，要检查离子水的去离子度、离子水温度、线切割垂直度、张力、线切割、切割零件材料等要素，以保证良好的加工速度和精度。在线切割加工中，当内角半径 r ＜ 0.2时，应提出改进设计部门模具结构的方法，即将材料与毛坯切割或切断，使原有的应力平衡受到破坏，造成角部应力集中。处理应力集中的方法可以采用矢量平移的原理，在精加工前留出0.8 ~ 0.9 mm 的余量，对型腔形状进行预处理，然后停止热处理，从而在精加工前尽可能释放加工应力，保证热稳定性。

加工冲头时，要仔细考虑切割丝的切割位置和路径。夹紧毛坯的位置应选择在第一次进给后工件不挂壁，工件受力状态始终良好，不影响后续加工；对于要求较高的冲头，可以对毛坯进行冲孔和攻丝，加工效果优于仿形切割。现在为了保证高精度工件的质量，一般采用四次切割。当需要在凹模厚度方向进行局部锥度加工时，为了追求高效加工，通常会对直边进行第一次粗加工，第二次锥度加工，第三次精加工。这种工艺特点是不需要在现有的锥形刃上停止垂直精加工，只精加工切削刃段的直刃，并对直刃进行第四次精修整。

电火花成型工艺分别制作粗、细电极。完成电极要求的形状，以适应腔，良好的完成电极已完成数控数控机床。铜电极主要用于普通钢材零件的加工，COPPER-W 合金电极具有良好的综合性能，特别是在加工过程中电极损耗小于铜电极，ag-W 合金电极由于资源少、价格高，性能优于铜-W 合金电极，目前很少使用。此外，石墨电极也得到了广泛的应用，有国产石墨和进口石墨，进口石墨损耗小、硬度高、腐蚀快、表面粗糙度低、占地优势，在许多复杂零件的加工中得到了应用。在设计电极时，计算电极间隙和电极数。当电极加工面积较大或较重时，工件与电极的夹紧必须稳定，具有一定的强度，避免松动加工。然而，电火花加工表面比普通机械加工或热处理的表面更难研磨，因此应小心修剪电火花加工，以去除坚硬的薄层。

（4）模具零件的外观处理

成型外表进行处置的内容，包含中国钢材外表无气孔、硬度达到平均、各向特性存在差别小、夹杂物低和零件结构外表在加工时我们留下刀痕、磨痕等应力主要集中的中央。因而在生产加工处理完毕后，需求对零件没有停止工作外表可以强化，经过研究机械抛光、钳工打磨、抛光，处置掉加工安全隐患。对工件无用棱边、锐角、孔口停止倒钝。普通地，电加工外表还是会有一种蜕变硬化层6～10μm左右，呈灰白色颜色，该层脆而带有残留分析应力，在运用之前要充沛消弭硬化层，办法为外表抛光，抛磨掉硬化层。想取得经济高质量的抛光技术效果，工件的材质、外形、硬度变化以及实际切削深度加工的外表设计质量问题要有自己充沛的思索，必备有高质量的抛光系统工具、优质的抛光一般资料、正确的抛光工序、严谨有致的人员专业素质、良好的清洁发展环境。

（五）模具零件的装配

在磨削和电加工过程中，工件会被磁化到一定程度，磁力微小，容易吸附一些小杂物。因此，装配前，工件应充分退磁，并用乙酸乙酯清洗外观。装配过程中:（1）先看懂装配图，完成各种零件；（2）列出各部件的装配顺序；（3）检查所有零件的尺寸精度，了解所有的配合要求；（4）完成所需工具，然后进行组装模具；（5）首先组装模架的局部导柱导套和型腔成型块组件；（6）将组装好的模板从凸模和凹模上分离，并稍微调整每块板的位置；（7）开合模具，检查模具动作是否可靠。

三、结语

众多理论证明，模具企业重视模具零件精加工过程的控制，是模具企业持久有效生存和发展的途径。通过工艺控制可以最大限度地减少零件的超差、报废，从而有效地提高模具的使用寿命和消耗量，对产品质量的稳定具有深远的意义。咨询请联系业务员：13332695841(微信同号）