塑料模具抛光技术

塑料模具抛光技术在塑料模具制造中占有十分重要的地位。这对塑料模具的质量影响很大。它有助于获得一个美丽的表面,使弹射顺利。模具抛光一般采用油石、砂纸、抛光膏等对模具型腔表面进行打磨,使模具工作表面光亮如镜。叫做模具抛光。

塑料模具抛光技术nsk模具抛光机

模具抛光有两个目的;一是增加模具的光洁度,使从模具出来的产品表面光滑、美观、美观,二是使模具容易脱模,使塑料不粘在模具上,取不下来。

抛光是模具制造过程中一个非常重要的工序。随着塑料制品的使用日益广泛,塑料制品的外观质量也越来越高。因此,表面抛光质量塑料模具型腔应进行相应的改进,特别是镜面和高光高光表面对模具表面粗糙度要求较高,因此抛光要求也较高。抛光不仅增加了工件的美观性,还提高了材料表面的耐蚀性和耐磨性。它还有助于后续的注塑加工,如使塑料制品容易脱模,减少产量注射周期时间

模具抛光是通过对材料表面进行切割和塑性变形,去除抛光后的凸面零件而获得光滑表面的抛光方法。一般采用磨石条、毛线轮、砂纸等,以手工操作为主。旋转体表面等特殊零件可采用转盘等辅助工具,表面质量高的可采用超精抛光的方法。超精密磨削和抛光是利用特殊的磨削工具,在磨削和抛光液中含有磨料,紧紧压在被加工工件表面进行高速旋转。利用这种技术,可以达到Ra0.008um的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的,这种方法在光学透镜模具中经常使用。

塑料模具加工中的模具抛光与其他行业要求的表面抛光有很大的不同。严格来说,模具的抛光应该叫镜面加工。它不仅对抛光本身要求高,而且对表面光洁度、光洁度和几何精度都有很高的要求。表面抛光一般只需要表面光亮即可。镜面加工的标准分为A0 = Ra0.008um、A1 = Ra0.016um、A3 = Ra0.032um、A4 = Ra0.063um四个等级,由于电解抛光、流体抛光等程度难以精确控制零件的几何精度,化学抛光、超声波抛光、磁磨抛光等方法的表面质量无法满足要求,因此精密模具的镜面加工仍以机械抛光为主。

序列号。 代码 水平 方法和工具 粗糙度 年级 讲话
1 # 200000 - - - - - - - - - - - - 0.003 ~ 0.01 光学 对光学完成
2 # 14000 1 钻石爱好者
(光学完成)
0.019 ~ 0.025 A0 对于镜面或光学抛光,

大多数耗时且昂贵的完成工序,

钢铁贸易对结果很重要
(D-JM-E
推荐3号或5号钢)。

3. # 10000 2 3 #钻石爱好者
(镜子)
0.02 ~ 0.028 A1
4 # 8000 3. 3 #钻石爱好者(镜子) 0.025 ~ 0.03 A1 - A2
5 # 5000 4.5 6 #钻石爱好者
(镜子)
0.029 ~ 0.04 A2
6 # 3000 6 6 #钻石爱好者(镜子) 0.032 ~ 0.045 A2 - A3
7 # 2000 8 15 #钻石爱好者
(镜子)
0.04 ~ 0.06 A3
8 # 1000 15 15 #钻石爱好者
(镜子)
0.06 ~ 0.07 A3
9 # 1000 15 砂纸 0.07 ~ 0.08 - - - - - - 去除所有的工具和加工痕迹,

提供臭模释放,

光反射完成模达特和一些光泽

10 # 800 21 砂纸 0.08 ~ 0.095 - - - - - -
11 # 600 30. 砂纸 0.09 ~ 0.1 B1
12 # 400 37 砂纸 0.11 ~ 0.12 B2
13 # 320 45 砂纸 0.12 ~ 0.16 B3
14 - - - - - - 30. 钻石爱好者 0.16 ~ 0.17 C1 去除所有的工具和加工痕迹,
提供良好的脱模,
模制部分静音,无光泽,
15 - - - - - - 37 钻石爱好者 0.23 ~ 0.27 C2
16 - - - - - - 45 钻石爱好者 0.34 ~ 0.39 C3
17 - - - - - - 11 # 喷砂 0.92 ~ 0.99 D1 对于装饰完成,
有助于隐藏收缩痕迹和其他缺陷,
模压或铸造件表面无光泽无反光
18 - - - - - - 240 # 喷砂 1.77 ~ 1.89 D2
19 - - - - - - 24 # 喷砂 3.15 ~ 3.58 D3
20. - - - - - - 喷砂 1.83 ~ 1.99 SPI5
21 - - - - - - 3 电火花 3.62 ~ 4.31 3
22 - - - - - - 2 电火花 2.33 ~ 2.41 2
23 - - - - - - 1.5 电火花 2.07 ~ 2.14 1.5
24 - - - - - - 1 电火花 1.31 ~ 1.53 1
25 140 # - - - - - - 研磨机 3 ~ 4 - - - - - -
26 230 # - - - - - - 研磨机 2 ~ 3 - - - - - -
27 400 # - - - - - - 研磨机 1 ~ 2 - - - - - -
*国际模具抛光SPI(塑料工业协会)标准

小贴士:
模具抛光不能提高标尺的精度或工件的几何形状,而是为了获得光滑的表面或镜面光泽。

抛光工具

1.辅助研磨和抛光工具
1)手持电动直杆旋转研磨抛光工具
如图所示,带磨料抛光工具的卡盘高速旋转,实现磨料抛光。卡盘上可配置p2 ~ p12专用金刚石砂轮,用于磨削和抛光不同曲率的凹弧面。还可配R4 ~ RI2塑料研磨抛光套筒或毛毡抛光轮,可研磨抛光形状复杂的腔或孔。

2)电弯头旋转手持式电弯头旋转磨料抛光工具
如图所示,可伸入型腔内,对棱角和棱角进行研磨抛光。

2.磨刀石
用磨料和粘结剂压制烧结的条形固结磨料。油石在使用时通常经过润滑,因此得名。油石一般用于手工磨削零件,也可以夹在机床上进行珩磨和超精加工。磨刀石有两种,人造的和天然的。人造油石由于磨料的不同,有两种结构,如图8.2.3所示。

2.砂纸
砂纸是由氧化铝或碳化硅和其他磨料粘在纸上制成的。主要用于粗抛光。根据粒度的不同,常用的磨料有400 #、600 #、800 #、1000 #等。

3.研磨抛光膏
研磨抛光膏由磨料和研磨液组成,分为硬磨料和软磨料。硬质研磨抛光膏中的研磨剂包括氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石。常用粒度为240 #和W40的磨料和细粉;软磨料研磨抛光膏含有油性活性物质,使用煤油或汽油稀释时可用。主要用于精细抛光。

4.抛光液
它是一种用于超精加工的磨料。它由W0.5 ~ W5氧化铬和乳化液组成。多用于对外观要求较高的产品模具抛光,如光学镜片模具。

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模具抛光过程

1.模具抛光工艺订单

模具抛光通常使用粗油磨刀石变粗糙的表面加工模具型腔,消除机床的标志,然后使用细油磨刀石,去除粗糙的油磨刀石实现马克,然后用细砂纸细油石的抛光面抛光,最后抛光腔或抛光膏用于最终的模腔表面的打磨抛光,最后像镜子一样明亮的效果。这是抛光模具的一般过程。当然,如果可能的话,可以使用超声波抛光机来抛光模具,这样效率更高。人们也更轻松。

要获得高质量的抛光效果,最重要的是要有高质量的抛光工具和辅助产品,如油石、砂纸、金刚石研磨膏等。抛光方案的选择取决于预处理后的表面条件,如机械加工、电火花加工、磨削等。机械抛光的一般工艺如下:

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①经过粗抛光、铣削、电火花、磨削等工序的表面,可选用旋转表面抛光机或转速35000 ~ 40000rpm的超声波磨床进行抛光。常用的方法是用直径3mm的砂轮和WA # 400去除白色电火花层。然后是手工磨油石,用条形磨油石加上煤油作为润滑剂或冷却剂。一般使用顺序为# 180 ~ # 240 ~ # 320 ~ # 400 ~ # 600 ~ # 800 ~ # 1000。磨石抛光法,这种操作是最重要也是最困难的操作,根据被加工产品的不同规格,以70度左右的平衡角进行交叉研磨。理想的往返范围约为40毫米至70毫米。磨石操作也因加工产品的材料而异。许多模具制造商选择从# 400开始,以节省时间。

②半精密抛光半精密抛光主要使用砂纸和煤油。磨石操作后为砂纸操作,注意模具仁的圆角、圆角、橙皮的生成。因此,磨石工艺尽可能精细。强调砂纸抛光。砂纸与一根更硬的木棒结合在一起,以大约70度的交叉角度进行研磨,就像磨刀石操作一样。一面打磨的砂纸数量约为10 ~ 15次。如果研磨时间过长,砂纸的研磨力会降低,会造成被加工表面不平整(这也是橘皮产生的原因之一)。
在砂纸作业中,一般使用竹屑进行打磨。最理想的是使用弹性较低的木棒或硬度较低的铝棒,在45度左右。抛光表面不能使用橡胶或高弹性材料,45度角不能抛光的形状可以使用尖锐的角度。砂纸的订单为:# 220 ~ # 320 ~ # 400 ~ # 600 ~ # 800 ~ # 1000 ~ # 1200 ~ # 1500。事实上,1500 #砂纸只使用适合淬硬的模钢(52HRC以上),而不用于预淬硬钢,因为它可能会造成预淬硬钢零件表面烧伤。

③精密抛光主要采用金刚石抛光膏。如果抛光布轮中混合了金刚石研磨粉或研磨膏,通常的研磨顺序为9um (# 1800) ~ 6u m (# 3000) ~ 3um (# 8000) 9um金刚石研磨膏和抛光布轮可以去除# 1200和# 1500砂纸留下的毛发状疤痕。然后使用粘毡和金刚石研磨膏进行抛光,订单为1um (# 14000) ~ 1 / 2um (# 60000) ~ 1 / 4um(# 100000)。
精度要求超过1um(含1μm)的抛光工艺可在模具加工车间的清洁抛光室进行。为了更精确的打磨,一个绝对干净的空间是必要的。灰尘、烟雾、头皮屑和唾液泡沫在经过几个小时的高精度抛光后都可以被清除。

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机械抛光注意事项及技巧:

一、砂纸打磨时应注意以下几点:

①砂纸打磨要求使用软木棒或竹棒。当抛光圆形或球形表面时,使用软木棒可以更好地匹配圆形和球形表面的曲率。较硬的木条,如樱桃木,更适合抛光平坦的表面。对木条末端进行修整,使其与钢条表面形状一致,使木条(或竹条)的锐角与钢条表面接触,造成深划痕。
②更换不同类型的砂纸时,应将抛光方向由45°改为90°,以便识别抛光后前一型号砂纸留下的条纹阴影。更换不同类型的砂纸前,必须用100%纯棉和酒精等清洁溶液仔细擦拭抛光表面,因为表面留下的小颗粒会破坏整个抛光工作。当由砂纸抛光改为金刚砂抛光时,这个清洗过程同样重要。在继续抛光之前,所有的颗粒和煤油必须完全清洁。
③用# 1200、# 1500砂纸打磨时必须特别小心,以免划伤、烫伤工件表面。因此,有必要应用轻负荷和使用两步抛光方法抛光表面。用每一种砂纸打磨时,应分别在两个不同的方向打磨两次,每次在两个方向之间45°~ 90°

二、金刚石研磨抛光应注意以下几点:

①这种抛光必须尽量在轻压力下进行,特别是抛光预淬硬钢件和用精细研磨膏抛光时。用8000 #磨料膏抛光时,常见的载荷为100 ~ 200g / cm2,但很难保持这个载荷的精度。为了更方便,你可以在木条上做一个细而窄的把手,比如加一块铜板;或者剪掉一部分竹条,使它更柔软。这样可以帮助控制抛光压力,确保模具表面压力不太高。
②使用金刚石打磨、抛光时,不仅工作表面需要清洁,工人的双手也必须仔细清洁。
③每次抛光时间不宜过长。时间越短,效果越好。如果抛光过程过长,会造成“橘皮”、“麻点”。
④为了获得高质量的抛光效果,应避免使用容易产生热量的抛光方法和工具。例如:抛光轮抛光时,抛光轮产生的热量很容易造成“橘皮”。
⑤抛光过程停止时,非常重要的是要保证工件表面清洁,仔细去除所有的磨料和润滑剂,然后在表面喷涂一层模具防锈涂层。

由于机械抛光以手工抛光为主,抛光工艺仍然是影响抛光质量的主要原因。此外,还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺有关。优质钢材是获得良好抛光质量的先决条件。如果钢材表面硬度不均匀或特性不同,往往会造成抛光困难。钢中的各种夹杂物和气孔不利于抛光。

(3)不同硬度对模具抛光工艺的影响
硬度的增加增加了磨削的难度,但抛光后的粗糙度降低。随着硬度的增加,达到较低粗糙度所需的抛光时间相应增加。同时硬度增加,过度抛光的可能性也相应降低。

(4)工件表面状况对抛光过程的影响在钢材切削的破碎过程中,表面层会受到热量、内应力等因素的破坏。切削参数不当会影响抛光效果。电火花加工后的表面比普通机械加工或热处理后的表面更难磨削。因此,在电火花加工结束前,应采用精密准电火花加工,否则表面会形成硬化薄层。如果电火花精炼标准选择不当,热影响层深度可达0.4mm。硬化薄层的硬度高于基体的硬度,必须去除。因此,最好添加粗磨工艺,彻底去除损坏的表面层,形成平均粗糙的金属表面,为抛光提供良好的基础。
超镜面抛光中最重要的一点是抛光的尺寸。磨刀石与镜面抛光的距离为10 &微;(理想的情况是开始研磨# 1500(# 1000)油石。砂纸的数量为:(# 320 ~)# 400 ~ # 600 ~ # 800 ~ # 1000 ~ # 1200 ~ # 1500 ~ # 01 ~ # 02 ~ # 03 ~ # 04 ~ # 05 ~ # 06 ~ # 015)最基本的原则,在进行下一步之前,必须对模芯进行彻底的清洗,以达到良好的效果。非常注意不要重复更改(重复更改会影响质量问题)

2.模具抛光工艺措施

(1)刀具材料的选择
用砂纸打磨需要使用柔软的木棒或竹棒。抛光圆形或球形表面时,使用软木棒可以更好地匹配圆形和球形表面的曲率;而较硬的木条则适合抛光平坦的表面。对木条末端进行修整,使其与钢板表面形状一致,可避免木条(或竹条)的深角接触钢板表面而造成深划痕。

2)抛光方向的选择和抛光表面的清洁
更换不同类型砂纸时,应将抛光方向由前一种抛光方向改变50°~ 45°进行抛光,以便区分前一种砂纸抛光后留下的条纹阴影。对于子模模具,最终的抛光图案应与塑件脱模方向一致。
更换不同类型的砂纸前,需用酒精、棉絮等清洁溶液仔细擦拭抛光表面。前道工序的抛光膏不允许进入下道工序,尤其是精抛光阶段。由砂纸抛光改为金刚砂抛光时,清洗工艺更为重要。在继续抛光之前,所有的颗粒和煤油必须完全清洁。

(3)抛光过程中可能出现的缺陷及解决办法打磨、抛光时,不仅工作表面需要清洁,工人的手也必须仔细清洁;每次打磨的时间不宜过长,时间越短越有效越好。“超精细”
会出现“橙皮”和“核”。为了获得高质量的抛光效果,应避免使用容易受热的抛光方法和工具。例如抛光过程中产生的热量和过度的抛光力会造成“橘皮”,或者在抛光过程中材料中的杂质会与金属结构分离,形成“点蚀”。

解决办法是增加抛光材料的表面硬度,使用软抛光工具,优质合金钢;抛光时施加适当的力,用最短的时间完成抛光。当抛光过程停止时,重要的是要确保工件表面清洁,仔细去除所有磨料和润滑剂。同时,表面应喷涂一层模具防锈涂料。

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3.影响模具抛光质量的因素

由于一般的抛光主要是手工进行,抛光工艺仍然是影响抛光质量的主要原因。此外,还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺有关。
(1)不同硬度对抛光工艺的影响
硬度的增加增加了磨削的难度,但抛光后的粗糙度降低。随着硬度的增加,达到较低粗糙度所需的抛光时间相应增加。同时硬度增加,过度抛光的可能性也相应降低。
(2)工件表面状况对抛光过程的影响在钢材的机械切削过程中,工件表面会因发热、内应力或其他因素而变差;电火花加工后表面会形成一层薄的硬化层。因此,最好在抛光前添加粗磨工艺,彻底去除工件表面较差的表面层泥,为抛光提供良好的基础。

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2.电化学抛光

又称“电解抛光”,是利用电解液中金属的电化学阳极溶解现象,将工件表面溶解形成光滑表面的一种抛光方法。原理如图8.2.4所示。
电化学抛光过程分为两个步骤:
第一步是宏观水平。溶解产物向电解液扩散,材料表面几何粗糙度降低,Ra> 1um。
第二步,微光平滑,阳极极化,表面亮度提高,Ra <1um。·其特点如下。
①电解抛光不受工件材料和性能的限制。硬质合金、粉末冶金、淬硬钢、不锈钢、耐热钢等均可抛光。
②电解抛光后,工件表面往往会形成致密牢固的氧化膜,可以提高工件表面的耐蚀性,而不会产生新的变质层和表面残余应力。
③抛光效率高,抛光裕度可达0.10 ~
在0.15mm时,电解抛光时间为10 ~ 15min,是手工抛光效率的几倍。
④工艺简单,操作方便,设备简单,投资小。
⑤电化学抛光不能消除原始表面的“粗波纹”。因此,在电化学抛光前,零件表面应无波纹。

影响电化学抛光质量的因素
·电解液、电解液组成及配比。
·电流密度,电流密度过高,阳极析出氧气,沸腾。
·电解质温度、电解质过滤、温度均匀性。·抛光时间,特定的金属材料有最佳的抛光时间。
·金属材料的金属结构。
·被抛光表面原始粗糙度,原始粗糙度达到Ra0.8-2.5时最佳。

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3.超声波抛光

·频率超过每秒16000次的振动波称为超声波。超声波抛光的超声波频率为16000 Hz ~ 25000 Hz。超声波不同于普通声波的特点是:频率高;短的波长;大的能量;重要现象,如反射、折射、共振和传播过程中的损耗。频率超过每秒16000次的振动波称为超声波。
·超声波抛光是利用超声波能量传递高能。超声波振动装置是通过驱动刀具端面产生超声波频率振动,迫使刀具与工件之间的磨料悬浮液以一种方式撞击待加土的工件。超声波扼流圈适用于脆硬材料的抛光。其基本原理如图8-7所示。

将工件置于磨料悬浮液中,一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡使磨料对工件表面进行磨削和抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制造和安装困难。右图是超声波抛光原理示意图。

模具抛光加工时,在抛光区域加入带磨料的工质,并保持抛光工具对工件有一定的静压(3N ~ 5N),推动抛光工具与工件表面平行往复,运动频率为每分钟10次~ 30次。超声波换能器产生16000Hz以上的超声频率纵向振动,借助喇叭将振幅放大到10um ~ 20um左右,驱动抛光工具端面进行超声振动,迫使悬浮在工作液中的研磨颗粒以极快的速度不断撞击研磨待加工表面,将加工区内的物料粉碎成极细的颗粒并与物料剥离。虽然每次撞击的物质很少,但由于每秒撞击次数超过16000次,仍然存在一定的加速度。同时,工作液端面超声振动产生的高频、液压正、负激波和“空化”,促使工作液钻入被加工材料的微裂纹中,加剧了机械损伤。这意味着当刀具端面以较大的加速度离开工件表面时,在加工间隙中形成负压和部分真空,在工作液中形成许多气穴。当刀具端面以较大的加速度接近工件表面时,气泡破裂。产生极强的水力冲击波,在振动表面和相应的加工表面造成空化。

空化有两个作用:第一,当空化产生的气泡破裂时,周围介质在瞬间受到较大的冲击力,该冲击力对工件表面产生较小的机械侵蚀作用;由于磨料对工件表面的冲击和空化引起的微裂纹,在随后的瞬间,细小颗粒在空化的吸引作用下从工件表面剥离。这说明超声空化可以强化加工过程。此外,正、负交替液压冲击还迫使悬浮工作液在加工间隙内循环,使钝磨粒及时更新,切屑及时清除。超声振动使刀具具有自切削功能,可防止磨具气孔堵塞,提高磨削性能。

(1)超声抛光表面质量及其影响因素
超声波抛光具有良好的表面质量,不会产生表面烧伤和表面改性层。其表面粗糙度可以达到Ra小于0.16um,基本可以满足塑料模具和其他模具的表面粗糙度要求。超声抛光表面粗糙度与磨粒撞击工件表面后留下的凹痕大小、磨粒的真直径、被加工材料的性质、超声振动的振幅等有关,与磨粒悬浮工作液的组成有关。

磨料粒度是决定超声抛光表面粗糙度值的主要因素。随着磨料粒度的减小,工件表面粗糙度也随之减小。使用相同尺寸的磨料和不同的超簧片振幅,得到的表面粗糙度也不同。表5.15给出了大、中、小三种超声振幅下,不同磨料粒度所能达到的最大表面粗糙度。
当磨料颗粒尺寸较小时,工件材料的硬度较大,而超声振幅较小时,会提高被加工表面的程度,但会降低生产率,提高效率。

2)工作流体的选择
超声波抛光的工作液可以是煤油、汽油、润滑油或水。磨料悬浮工质的性能对表面粗糙度的影响较为复杂。实践表明,用煤油或润滑油代替水可以改善表面粗糙度。当工件表面要求达到镜面亮度时,可采用干抛法,即使用磨料,不添加工质。

3)抛光速度、抛光裕度、抛光精度
①抛光速度
超声抛光速度的高低与工件材料、硬度和磨料材料有关。
一般表面粗糙度在Ra5um ~ Ra0.04um之间较小,抛光速度为10min / cm2 ~ 15min / cm2。
②抛光余量
对电火花加工表面进行超声抛光时,最小抛光余量应大于电火花加工变质层或蚀刻槽的深度,以丢弃热影响层。因此,由于电加工采用的标准不同,抛光去除的厚度也不同。电火花粗加工的抛光量约为0.15 mm。电火花精密加工的抛光量为0.02mm ~ 0.05mm。为了保证抛光效率,电加工后的表面粗糙度Ra一般要求小于2.5um,最大不应大于Ra5um。

·超声波抛光具有以下特点。
·①超声波抛光适用于加工各种硬脆材料,特别是非导电非金属材料,如玻璃、陶瓷、石英、金刚石等。
·②超声波抛光设备简单,使用和维护方便,可以将比工件更柔软的材料制成形状复杂的抛光工具,加工过程中可以进行复杂的表面和腔体,刀具与工件之间无需复杂的相对运动。抛光。
·③对材料的受力和热影响小,不会发生变形、燃烧和变质层。薄壁、薄片、窄缝、低刚度零件均可抛光。加工精度可达到0.01 ~ 0.02mm及表面粗糙度。该值可达0.63 ~ 0.08ulm。

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4.挤压研磨抛光

又称磨粒流加工,是利用一种由磨料和粘度较大的有机高分子介质组成的泥浆状磨粒抛光剂,在压力作用下通过被加工表面,通过磨料刮削材料技术去除被加工表面的微观不均匀性。挤出研磨和抛光的原理如图所示。

挤压研磨抛光具有以下特点。
·①_使用范围广。由于磨料抛光剂是一种半流体粘性物质,它可以通过复杂的被加工表面。同时可以加工各种各样的加工材料,金属材料、陶瓷和硬塑料都可以加工。
·②模具抛光加工质量好。这是由于刮削均匀性好,可以在不破坏工件原有形状精度的前提下,去除前道工序形成的表面修饰层和微观不等缺陷。一般挤压研磨和抛光的尺寸精度可达0.01 ~ 0.0025mm,表面粗糙度R值可达0.04 ~ 0.025ulm。
·③处理效率高。挤压、研磨、抛光6塔的紧6需要5分钟和19分钟,是手工的。
另一方面,也可以同时抛光多个工件。

2.挤压研磨抛光的工艺特点

(1)适用范围粘性磨料是一种处于半流动状态的粘弹性材料,可用于各种复杂表面的抛光和去毛刺,如各种类型的孔和型材。此外,它可以加工几乎所有的金属材料,以及陶瓷和硬塑料。

(2)抛光效果抛光后的表面粗糙度与原始状态有关。可达到原表面粗糙度的1/10,可提高3级左右。最佳表面粗糙度可达到Ra0.025um的镜面。磨粒流加工可以去除0.025mm深度处的表面残余应力;它可以去除表面改性层和其他表面微缺陷由以往的工艺(如电火花加工,线切割)。

(3)加工效率物料去除率在0.01mm ~ 0.1mm之间,加工时间一般为1min-5min,最多十分钟即可完成。与人工抛光相比,加工时间可缩短90%以上。对于一些小零件,多个零件可以同时加工,效率可以大大提高。

(4)加工精度挤压磨削是一种表面加工工艺,不能纠正零件的形状误差。切削均匀度可保持在切削量的10%以内,因此不破坏零件的原始形状精度。由于去除量小,可获得较高的尺寸精度,一般尺寸精度可控制在微米量级。

3.粘性磨料媒体
粘性磨料介质是磨料和特殊基体介质的混合物。它的作用相当于切削工具。它是加工过程中最关键的因素。其性能直接影响抛光效果。

(1)粘性磨料介质的性能
①磨料具有一定的流动性和粘弹性,以适应不同表面的加工,使磨料穿过零件孔时能对孔壁产生足够的切削力。

②磨料颗粒均匀分散在介质中,要求介质具有较强的粘聚力。

介质不能粘附在磨料颗粒上,使磨料颗粒上形成薄膜,薄膜包裹了磨料颗粒的切削边缘,使其不能起到很好的抛光作用。

必须有很小的内摩擦。只有这样,磨料本身才能很好地传递压力,使磨料顺利地通过工件表面进行往复切削运动。增加磨料对零件的摩擦,减少磨料的内摩擦,从而提高抛光效率。

④稳定性好,使用寿命长。上下磨料腔和零件表面的粘性磨料往复运动时,要克服阻力,必须产生热量。减少抛光效果。

⑤配制后的磨料虽然是软的,但一定不能粘。不能粘在零件上,造成清洗困难,也不能粘在操作人员手上,影响操作人员正常工作。

⑥切削效果强,加工速度快,必须有显著的抛光效果。该介质对部件无腐蚀作用,对人体无伤害,不会引起刺激和引起皮肤过敏。

它是一种半固体、半流体的聚合物。其成分属于粘弹类橡胶类聚合物化合物,主要起粘合磨料颗粒的作用。

当加工具有较大孔径或相对简单孔径形状的表面时,一般使用较粘的基质介质。加工小孔、长弯孔或细孔、窄缝时,应选用粘度低或相对容易流动的基体介质。

添加剂这是为了获得理想的粘度、一致性和稳定性而添加到基体介质中的一种成分。其类型包括增稠剂、降粘剂、润滑剂等。③磨料一般使用氧化铝、碳化硼、碳化硅。加工硬质材料如硬质合金时,可以使用金刚石粉末。磨料粒度范围为80 # ~ 1200 #;质量分数范围为10% ~ 60%。具体的磨料类型、粒度和含量应根据不同的加工对象确定。

粗磨粒去除速度快,细磨粒表面粗糙度小。因此,一般用细磨具抛光,用粗磨具去毛刺。使用较细的磨料抛光小孔。此外,还可用细磨料作为添加剂来调节基体介质的一致性。在实际使用中,通常是几种磨料粒度的混合,以获得更好的性能。

4.挤压研磨夹具
夹具是利用挤压磨削对模具工作部件达到理想抛光效果的重要工具。夹具是挤压磨削的重要组成部分,也是挤压加工中相对灵活的因素。它需要根据具体的工件形状、尺寸和加工要求来设计,但有时也需要通过实验来确定。

夹具的主要功能不仅是安装、夹紧零件、容纳介质并引导介质通过零件,更重要的是在介质流动过程中提供一个或多个“扰动”,以控制介质的流动。由于粘性磨料介质的流动与其他流体相同,因此最容易通过路径最短、截面最大、阻力最小的路径。为了将介质引导到所需的零件进行切割,可以使用专门设计的夹具来阻塞、弯曲和干涉某些零件,迫使粘性磨料通过所需的抛光零件。夹具内部的密封必须可靠,因为小的泄漏会造成夹具和工件的磨损,影响抛光效果。

模具的凹模面分为通孔、阶梯孔、型腔、凸模面等四种。表5.17所示为4种模具表面及夹具的加工原理图。

在对台阶孔进行塑料模具抛光时,由于介质流过大直径孔和小直径孔时阻力不同,如果不提供图3所示的型芯夹具,在A、B部位很难产生磨削压力。转角附近的流动介质也减少,只有C部分才能达到磨削效果。因此,需要如图所示放置芯模,调整介质的横截面,以达到均匀磨削压力的目的。

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如齿轮模具所示,可以在底部A处挤压研磨齿面,应配备芯模形成凹槽。图5.35所示为挤压磨削未通过底部空腔的夹具。当冲压件的形状被挤压和研磨时,夹具被制成围绕冲压件的结构。

5.挤压磨削后处理
挤压和磨削后,工件和夹具被填充介质,需要取出。由于介质本身的结合力较强,当介质剥离困难时,可准备少量的介质与工件上的介质结合,简单引出。用压缩空气清洁手接触不到的地方。如果用压缩空气吹制的凹凸模具表面浸泡在有机溶液中,该介质容易溶解,清洗效果更好。如果与超声波清洗相结合,效果会更好。

6.挤磨抛光工艺参数及工艺规程
挤出研磨的工艺参数除了对粘稠磨料介质的粘稠粘度、磨料类型和粒度以外,主要有挤出压力、磨料介质流量(或单位时间内介质流量和加工时间等)、挤出压力、流量、加工时间等由挤出机控制。挤出压力一般控制在3MPa ~ 15MPa范围内,流量一般控制在7L / min ~ 25L / min范围内,加工时间一般在几分钟~几十分钟范围内。

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5.电火花、超声波复合抛光

为提高r表面粗糙度,将1.6um以上工件的抛光速度与超声波和特殊高频窄脉冲高峰值电流脉冲功率相结合进行抛光。超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面,使表面粗糙度迅速降低。它对车削、铣削、电火花加工和线切割加工的粗糙和坚硬表面非常有效。

6.玻璃珠喷射抛光

玻璃珠喷涂法是一种喷涂加工方法。它与压缩空气一起喷射小直径玻璃珠,广泛用于零件去毛边、除鳞、除鳞、形成暗有光泽表面的抛光工艺。
图5.45所示为玻璃珠喷射法的原理图。加工原理与喷砂法相同,特别适用于线切割面等软化表面的抛光。线材切割后,被熔体覆盖的部分经过喷涂后变得均匀光滑。表面粗糙度值可降低50%左右,特别适用于自由曲面的抛光。

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(1)玻璃珠粒径对抛光质量的影响当线切割加工表面粗糙度值较大时,采用粒径较大的玻璃珠抛光,效果更明显。如果原电加工表面的表面粗糙度值较小,则应采用粒径较小的玻璃微珠;否则,由于玻璃微珠的粒度较大,冲击力和抛光效果太强,导致表面粗糙。因此,对于线切割表面的粗糙度有一个最佳的玻璃珠粒径。

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(2)注塑压力对抛光质量的影响
如图5.46所示,对于粗糙的线切割面,最好采用较高的射流压力。对于较细的线切割表面,射流压力对抛光效果影响不大。

(3)喷涂时间对抛光质量的影响喷涂加工时间与线切割面表面粗糙度的关系如图5.47所示。对于任意线切割表面,在喷涂后的几秒内,表面粗糙度值急剧下降,之后随时间的推移,表面粗糙度值几乎没有变化。对于表面粗糙度值较小的成品表面,喷砂加工时间过长,但表面容易粗糙。提高玻璃微珠表面粗糙度的初始时间较短(5s ~ 20s)。

(4)玻璃珠喷涂方法对零件加工精度的影响。对于热处理后的模具钢,玻璃珠喷涂法可去除线切割加工表面的覆盖物和电蚀部分。然而,电加工过程中产生的变质层很难完全去除。原因是使用的玻璃微珠硬度在500HV左右,比加工材料的模具钢硬度略低。因此,不会损坏被加工零件的形状,同时也有利于尺寸和形状精度的控制。

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