模具制造的分类及精加工过程快来看看吧

一幅(fu)模具是由众多的零件组配而成，零件的质量直接影(ying)响着模具的质量，而零件的.终(zhong)质量又(you)是由精加工来完(wan)成..的，因此说控制好精加工关系重(zhong)大。在国内大多数的模具制造企业，精加工阶段(duan)采用的方法(fa)一般是磨削，电加工及钳工处理。在这个阶段(duan)要控制好零件变形，内应力，形状(zhuang)公差及尺寸精度等许(xu)多技术参数，在具体的生产实践中，操作困难较(jiao)多，但仍有许(xu)多行之有效的经验方法(fa)值得借鉴(jian)。

模具零件的加工，根据零件的外观(guan)形状(zhuang)不同，大致可把零件分三类：板类、异(yi)形零件及轴类，其共同的工艺(yi)过程大致为：粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。

1. 零件热处理

零件的热处理工序，在使零件获得要求(qiu)的硬度的同时，还需(xu)对内应力进行控制，..零件加工时尺寸的稳定性，不同的材质分别有不同的处理方式(shi)。随着近年来模具工业的发展，使用的材料种类增多了，除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬质合金外，对一些(xie)工作强度大，受(shou)力苛(ke)刻的凸、凹模，可选用新材料粉末(mo)合金钢，如V10、ASP23等，此类材质具有较(jiao)高的热稳定性和(he)良好的组织(zhi)状(zhuang)态。

针对以Cr12MoV为材质的零件，在粗加工后进行淬火处理，淬火后工件存在很大的存留应力，容易(yi)导致精加工或工作中开裂，零件淬火后应趁热回火，消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020℃，然后冷却至200-220℃出炉空冷，随后迅速回炉220℃回火，这种方法(fa)称为一次硬化工艺(yi)，可以获得较(jiao)高的强度及耐(nai)磨性，对于以磨损(sun)为主要失效形式(shi)的模具效果较(jiao)好。生产中遇到一些(xie)拐角较(jiao)多、形状(zhuang)复杂(za)的工件，回火还不足以消除淬火应力，精加工前还需(xu)进行去应力退火或多次时效处理，充分释(shi)放应力。

针对V10、APS23等粉末(mo)合金钢零件，因其能承受(shou)高温回火，淬火时可采用二次硬化工艺(yi)，1050-1080℃淬火，再用490-520℃高温回火并进行多次，可以获得较(jiao)高的冲击韧性及稳定性，对以崩(beng)刃为主要失效形式(shi)的模具很适用。粉末(mo)合金钢的造价较(jiao)高，但其性能好，正(zheng)在形成一种广泛运用趋势。

2. 零件的磨削加工

磨削加工采用的机床有三种主要类型：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格(ge)控制磨削变形和(he)磨削裂纹(wen)的产生，即使是十(shi)分微小(xiao)的裂纹(wen)，在后续(xu)的加工使用中也会(hui)显露(lu)出来。因此，精磨的进刀要小(xiao)，不能大，冷却液(ye)要充分，尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，温差3℃时，材料有10.8μm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2μm/℃)，各精加工工序都(du)需(xu)充分考(kao)虑这一因素的影(ying)响。

精磨时选择好恰(qia)当的磨削砂轮十(shi)分重(zhong)要，针对模具钢材的高钒(fan)高钼状(zhuang)况，选用GD单晶刚玉砂轮比较(jiao)适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的材质时，优先(xian)采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自(zi)磨利(li)性好，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm，近年来，随着新材料的应用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示(shi)出十(shi)分好的加工效果，在数控成型磨，坐标磨床，CNC内外圆磨床上精加工，效果优于其它(ta)种类砂轮。磨削加工中，要注意及时修(xiu)整砂轮，保持砂轮的锐利(li)，当砂轮钝化后，会(hui)在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面烧(shao)伤，强度降低。

板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常会(hui)遇到一种长而薄(bo)的薄(bo)板零件，此类零件的加工较(jiao)难。因为加工时，在磁力的吸附作用下，工件产生形变，紧贴(tie)于工作台表面，当拿下工件后，工件又(you)会(hui)产生回复变形，厚度测量一致，但平行度达不到要求(qiu)，解决的办法(fa)可采用隔磁磨削法(fa)，磨削时以等高块垫在工件下面，四面挡块抵死，加工时小(xiao)进刀，多光刀，加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，达到平行度要求(qiu)。

轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，头架及..相当于母线，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会(hui)产生此问题，影(ying)响零件的质量，因此在加工前要做(zuo)好头架及..的检测工作。进行内孔磨削时，冷却液(ye)要充分浇(jiao)到磨削接触位置，以利(li)于磨削的顺利(li)排出。加工薄(bo)壁(bi)轴类零件，.好采用夹持工艺(yi)台，夹紧力不可过大，否(fu)则容易(yi)在工件圆周上产生“内三角”变形。

3. 电加工控制

现代的模具工厂，不能缺(que)少电加工，电加工可以对各类异(yi)形、高硬度零件进行加工，它(ta)分为线切(qie)割与(yu)电火花(hua)二种。

慢走丝线切(qie)割加工精度可达±0.003mm，粗糙度Ra0.2μm。加工开始时，要先(xian)检查机床的状(zhuang)况，查看水的去离子(zi)度，水温，丝的垂直度，张力等各个因素，..良好的加工状(zhuang)态。线切(qie)割加工是在一整块材料上去除加工，它(ta)破(po)坏了工件原有的应力平衡，很容易(yi)引起应力集中，特别是在拐角处，因此当R<0.2(特别是尖角)时，应向设计部门提出改善建议。加工中处理应力集中的方法(fa)，可运用矢量平移原理，精加工前先(xian)留余(yu)量1mm左右，预加工出大致形状(zhuang)，然后再进行热处理，让加工应力在精加工前先(xian)行释(shi)放，..热稳定性。

加工凸模时，丝的切(qie)入位置及路径(jing)的选择要仔(zi)细考(kao)虑。采用打孔穿(chuan)丝加工，效果.佳。高精线切(qie)割加工，通常切(qie)割遍数为四次，可以..零件质量。当加工带有锥(zhui)度的凹模时，本着快速..的立场，..遍粗加工直边，第(di)二遍锥(zhui)度加工，接着再精加工直边，这样可不需(xu)进行X段(duan)垂直向精加工，只(zhi)精加工刃口段(duan)直边，既节约(yue)时间又(you)节约(yue)成本。

电火花(hua)加工先(xian)要制作电极，电极有粗、精之分。精加工电极要求(qiu)形状(zhuang)符合性好，.好用CNC数控机床加工完(wan)成。电极的材质选择上，紫铜电极主要用于一般钢件加工。Cu-W合金电极，综合性能好，特别是加工过程中消耗量明显比紫铜小(xiao)，配合足量的冲刷液(ye)，很适合难加工材料加工及截面形状(zhuang)复杂(za)件精加工。制作电极时，需(xu)要计算电极的间隙(xi)量及电极数量，当进行大面积(ji)或重(zhong)电极加工时，工件和(he)电极装夹要牢(lao)固，..具有足够的强度，防止加工松动。进行深台阶加工时，对电极各处的损(sun)耗及因排液(ye)不畅引起的电弧(hu)放电，要予以注意。

4. 表面处理及组配

零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力集中的地方，是裂纹(wen)扩展的源头，因此在加工结束(shu)后，需(xu)要对零件进行表面强化，通过钳工打磨，处理掉加工隐患。对工件的一些(xie)棱(ling)边、锐角、孔口进行倒钝，R化。一般地，电加工表面会(hui)产生6-10μm左右的变质硬化层，颜(yan)色呈灰白(bai)色，硬化层脆而且带有残留应力，在使用之前要充分消除硬化层，方法(fa)为表面抛光，打磨去掉硬化层。

在磨削加工、电加工过程中，工件会(hui)有一定磁化，具有微弱磁力，十(shi)分容易(yi)吸着一些(xie)小(xiao)东(dong)西，因此在组装之前，要对工件作退磁处理，并用乙酸乙脂清(qing)洗表面。组装过程中，先(xian)参看装配图，找齐各零件，然后列(lie)出各零件相互之间的装备顺序，列(lie)出各项应注意事项，然后着手装配模具，装配一般先(xian)装导柱导套(tao)，然后装模架和(he)凸凹模，然后再对各处间隙(xi)，特别是凸凹模间隙(xi)进行组配调整，装配完(wan)成后要实施(shi)模具检测，写出整体情况报告。对发现的问题，可采用逆向思维法(fa)，即从后工序向前工序，从精加工到粗加工，逐一检查，直到找出症结，解决问题。

实践证明，良好的精加工过程控制，可以有效减少零件超差、报废，有效提高模具的一次成功率(lv)及使用寿(shou)命。