塑料模具抛光技术

塑料模具抛光技术对于塑料模具制造非常重要。它影响了塑料模具的质量很多。它有助于获得美丽的表面,使弹出光滑。模具抛光通常使用油石,砂纸,抛光膏等来研磨模具的腔表面,使模具的工作表面可以像镜子一样明亮。它被称为模具抛光。

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,使从模具上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,不能脱下来。

抛光是模具制造过程中一个非常重要的过程。随着塑料制品使用的日益广泛,塑料制品的外观质量也越来越高。因此,表面的抛光质量塑料模具型腔应相应地改进,特别是镜子和高光高光表面要求更高的模具表面粗糙度,因此有更高的抛光要求。抛光不仅增加了工件的美观,而且提高了材料表面的耐腐蚀和耐磨性。它也便于后续注塑加工,如使塑料制品容易脱模和减少产量注射周期时间

模具抛光是对材料表面进行切割和塑性变形,去除被抛光凸件,从而获得光滑表面的一种抛光方法。一般采用磨石条、毛轮、砂纸等,主要靠手动操作。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加工抛光的方法。超精密磨削抛光是利用专用磨削工具,在磨削抛光液中含有磨料,紧紧压在被加工工件表面进行高速旋转。采用该技术可以达到Ra0.008um的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的,这种方法经常用于光学透镜模具。

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,模具的抛光应称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求,而且对表面光滑度、光滑度和几何精度都有很高的要求。表面抛光一般只要求表面光亮。镜面加工的标准分为四个层次:A0 = Ra0.008um A1 = Ra0.016um A3 = Ra0.032um A4 = Ra0.063um,很难准确控制零件的几何精度由于电解抛光,抛光液,等度和表面质量的方法如化学抛光,超声波抛光、磁性研磨和抛光不能满足要求,所以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过程,

钢的腐蚀对结果很重要
(D-JM-E
推荐使用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 - - - - - - 删除所有工具和加工标记,

提供sood脱模,

模压省道和一些光泽的光反射完成

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 删除所有工具和加工标记,
提供良好的脱模,
模制零件的哑光处理,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瑕疵,
在模塑或铸造零件上无反射光洁度
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 - - - - - - 1.5A 电火花 2.07 ~ 2.14 1.5A
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:
模具抛光不能提高工件的直尺精度或几何形状,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)手持式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。可在卡盘上安装p2 ~ p12专用金刚石砂轮,对不同曲率的凹弧表面进行磨削和抛光。还可配R4 ~ RI2塑料研磨抛光套或毛毡抛光轮,可对形状复杂的腔、孔进行研磨抛光。

2)电动弯头回转手持式电动弯头回转研磨抛光工具
如图所示,它可以延伸到型腔内,对有棱角和棱角进行研磨抛光。

2.磨刀石
与磨料和粘结剂压制烧结的条形固结磨料。磨石在使用时通常是润滑的,因此得名。油石一般用于手工磨削零件,也可夹在机床上进行珩磨和超精加工。有两种类型的磨刀石,人造和天然。人造磨料由于磨料的不同,有两种结构,如图8.2.3所示。

2.砂纸
砂纸是用氧化铝或碳化硅等磨料粘合在纸上制成的。主要用于粗抛光。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。硬质磨料抛光膏中的磨料包括氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石。常用粒度为240 #和W40的磨料及细粉;软性研磨抛光膏含有油性活性物质,可用煤油或汽油稀释。主要用于精细抛光。

4.抛光液
它是一种用于超精加工的研磨材料。它是由W0.5 ~ W5氧化铬和乳液组成。多用于对外观要求较高的产品模具的抛光,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,最后用抛光腔或抛光膏对模具的腔面进行最后的精细抛光,最后达到镜面般光亮的效果。这是模具抛光的一般过程。当然,如果可能的话,可以使用超声波抛光机对模具进行抛光,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、金刚石磨料膏等。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。机械抛光的一般流程如下:

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①经过粗抛光、铣削、电火花、磨削等工序后的表面,可选用旋转表面抛光机或转速35000 - 40000rpm的超声波抛光机进行抛光。一种常见的方法是使用一个直径为3mm, WA # 400的轮子来去除白色电火花层。然后是手动磨刀石研磨,用条形磨刀石加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,这个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,十字磨削是以70度左右的平衡角度进行的。理想的往返范围约为40毫米至70毫米。磨石作业也因加工产品的材料而异。许多模具制造商选择从400号开始,以节省时间。

②半精密抛光半精密抛光主要采用砂纸和煤油。磨石操作是砂纸操作后,注意模具内核的圆边、圆角和橘皮的产生。因此,磨刀石工艺越精细越好。强调砂纸的抛光。砂纸与较硬的木棒结合在一起,以大约70度的交叉角度进行研磨,就像一个磨刀石操作。砂纸在一边打磨的次数约为10 ~ 15倍。如果打磨时间过长,砂纸的打磨力就会降低,这样就会造成被加工表面的不平整(这也是造成橘皮的原因之一)。
在砂纸作业中,一般用竹屑进行研磨。最理想的是使用低弹性的木棒或45度左右的低硬度的铝棒。抛光表面不能使用橡胶或高弹性材料,不能以45度角进行抛光的形状可以使用锐角。砂纸顺序为:# 220 ~ # 320 ~ # 400 ~ # 600 ~ # 800 ~ # 1000 ~ # 1200 ~ # 1500。事实上,# 1500砂纸只使用适合淬火的模具钢(52HRC以上),而不使用预淬火钢,因为它可能会导致预淬火钢件表面烧伤。

③精密抛光主要采用金刚石抛光膏。如果抛光布轮与金刚石磨粉或研磨膏混合,通常磨序列是9嗯(# 1800)(# 3000)~ 3 ~ 6 u米恩(# 8000)9嗯钻石研磨膏和抛光布轮可以用来去除毛发# 1200和# 1500砂纸留下疤痕。然后用粘毡和金刚石研磨膏进行抛光,顺序为1um (# 14000) ~ 1 / 2um (# 60000) ~ 1 / 4um(# 100000)。
具有超过1UM(包括1μm)的精度要求的抛光过程可以在模具加工车间的清洁抛光室中进行。对于更精确的抛光,绝对清洁的空间是必要的。在几个小时的高精度抛光表面后,灰尘,烟雾,头皮屑和唾液泡沫都可以加入。

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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用砂纸抛光需要使用软木或竹棍。当抛光圆形或球形表面时,使用软木杆可以更好地匹配圆形和球面的曲率。像樱桃木一样较硬的木条,更适合抛光平坦的表面。修剪木条的末端以保持与钢块表面的形状一致,使木条(或竹条)的尖锐角度可以接触钢块的表面并引起深划痕。
②当改变不同类型的砂纸时,抛光方向应从45°变为90°,使其在抛光后之前的砂纸模型留下的条纹阴影。在改变不同类型的砂纸之前,抛光表面必须用100%纯棉和诸如酒精的清洁溶液仔细擦拭,因为留在表面上的小砂砾将破坏整个抛光工作。在用砂纸抛光抛光时改变用金刚石糊状物时,这种清洁过程同样重要。在继续抛光之前,所有的颗粒和煤油必须完全清洗干净。
为了避免划伤和烧伤工件表面,在用1200 #和1500 #砂纸打磨时必须特别小心。因此,有必要采用轻负荷和两步抛光的方法来抛光表面。每一种砂纸抛光时,应在两个不同方向抛光两次,每次在两个方向之间45°~ 90°

二、金刚石打磨抛光应注意以下几点:

①必须尽可能多地在轻度压力下进行这种抛光,特别是当抛光预硬化的钢部件和用细磨料膏抛光时。当用#8000磨蚀膏抛光时,普通负载为100〜200g / cm2,但难以保持该负载的准确性。为了使这更容易,您可以在木条上制作一个薄而窄的手柄,例如添加铜板;或切割竹条的一部分使其更加柔软。这有助于控制抛光压力,以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,而且工人的双手也必须仔细清洁。
③每次打磨时间不宜过长。时间越短,效果越好。如果抛光过程过长,会造成“橘皮”和“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当抛光过程停止时,要保证工件表面的清洁,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。

因为机械抛光主要是手工完成的,所以抛光技术仍然是影响抛光质量的主要原因。此外,它还与模具材料、抛光前的表面状况以及热处理工艺有关。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都不利于抛光。

(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,但抛光后的粗糙度减小。随着硬度的增加,达到较低粗糙度所需的抛光时间也相应增加。同时,硬度增加,过度抛光的可能性相应降低。

(4)工件表面状况对抛光过程的影响在钢材切割破碎过程中,表面层会受到热、内应力等因素的破坏。不合适的切削参数会影响抛光效果。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进行精加工,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,彻底去除受损的表面层,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大小。磨石与镜面抛光之间的距离为10微米;(理想是开始磨1500(1000)号油石。砂纸的数量是:# 320 ~ # 400 ~ # 600 ~ # 800 ~ # 1000 ~ # 1200 ~ # 1500 ~ # 1 ~ # 02 ~ # 03 ~ # 04 ~ # 5 ~ # 06 ~ # 015)最基本的原则,在继续下一步之前,模具内核必须彻底清洗能达到良好的结果。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
用砂纸抛光需要用软木棒或竹棒。在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打磨平整的表面。对木条末端进行修剪,使其与钢板表面的形状保持一致,可避免木条(或竹条)接触钢板表面的深角度造成深深的划伤。

2)抛光方向的选择和抛光表面的清洁
更换不同类型的砂纸时,应将抛光方向从之前的抛光方向改为抛光50°~ 45°,以区分抛光后前一种砂纸留下的条纹阴影。对于子模模具,最终的抛光花纹应与塑件的脱模方向一致。
在更换不同类型的砂纸之前,需要用酒精、棉花等清洗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,特别是在精抛光阶段。当由砂纸抛光改为金刚石浆抛光时,清洗过程就更加重要了。在继续抛光之前,所有的颗粒和煤油必须完全清洗干净。

(3)打磨过程中可能出现的缺陷及解决办法在打磨、抛光时,不仅工作表面需要清洁,而且工人的双手也必须仔细清洗;每次打磨时间不宜太长,时间越短,效果越好。“超精细”
“桔皮”和“麻点”会发生。为了获得高质量的抛光效果,应避免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”。

解决方案是提高抛光材料的表面硬度,使用软抛光工具,高品质合金钢;在抛光过程中应用适当的力量,并使用最短的时间来完成抛光。当抛光过程停止时,重要的是确保工件的表面清洁并小心地去除所有磨料和润滑剂。同时,应在表面上喷涂模具抗锈涂层。

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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完成的,所以抛光技术仍然是影响抛光质量的主要原因。此外,它还与模具材料、抛光前的表面状况以及热处理工艺有关。
(1)不同硬度对抛光过程的影响
硬度的增加增加了磨削的难度,但抛光后的粗糙度减小。随着硬度的增加,达到较低粗糙度所需的抛光时间也相应增加。同时,硬度增加,过度抛光的可能性相应降低。
(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,工件表面会因受热、内应力等因素而表现出较差;电火花加工后,表面会形成一层薄的硬化层。因此,最好在抛光前添加一个粗磨工艺,彻底去除工件表面不良的表层泥,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”,是利用金属在电解液中电解阳极溶解的现象溶解工件表面,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:
第一步是宏观调平。溶解产物扩散到电解液中,材料表面的几何粗糙度降低,Ra> 1um。
在第二步,微光平滑,阳极极化,表面亮度增加,Ra <1um。·其特点如下:
①电解抛光不受工件材料和性能的限制。碳化物、粉末冶金、淬硬钢、不锈钢、耐热钢等均可抛光。
②电解抛光后,工件表面常形成致密牢固的氧化膜,可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,如抛光余量为0.10 ~
0.15mm时电解抛光时间为10 ~ 15min,是人工抛光效率的几倍。
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、电解液组成及比例。
·电流密度,电流密度过高,阳极会沉淀氧气并沸腾。
·电解液温度、电解液过滤、温度均匀性·抛光时间,特定金属材料有最佳抛光时间。
·金属材料金属结构。
·被抛光表面的原始粗糙度,当原始粗糙度达到Ra0.8-2.5时达到最佳。

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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。超声波抛光的频率为16000hz ~ 25000 Hz。超声波不同于普通声波的特点是:高频;短的波长;大的能量;传播过程中的反射、折射、共振和损耗等显著现象。频率超过每秒16000次的振动波叫做超声波。
·超声波抛光是使用超声波能量传递高能量。超声波振动装置用于驱动工具的端面以使超声波频率振动,迫使工具和工件之间的研磨悬架击中待加入土壤的部件。超声波扼流圈适用于脆性和硬质材料的抛光。其基本原理如图8-7所示。

将工件放入磨料悬架中并将​​其放入超声场,依赖于超声波的振荡,使研磨研磨和抛光在工件的表面上。超声波加工具有小的宏力量,不会引起工件的变形,但是工具难以制造和安装。右边的图片是超声波抛光原理的示意图。

在模具抛光处理期间,将工作流体添加到抛光区域上,并将具有特定静压(3n〜5n)的抛光工具保持在工件上,并推动抛光工具,以与工件的表面平行往复运动,运动频率为每分钟10次〜30次。超声换能器在16000Hz以上产生超声波频率纵向振动,借助于喇叭放大幅度至约10UM〜20um,驱动抛光工具端面以进行超声波振动,迫使悬挂在工作流体中的磨料颗粒以极大的速度并且加速度不断撞击并研磨待加工的表面,将处理区域中的材料压碎成非常细的颗粒并将其撞击在材料中。虽然每次都有很少的材料击中,但由于每秒达到超过16,000的点击数,仍有一定的加速。同时,高频,交替的液压正和负冲击波和“空化”由工作流体的端面的超声波振动产生,提示工作流体钻入加工材料的微裂缝,加剧了机械损伤的意味着当工具端面具有很大的加速度的工件表面,在加工间隙中形成负压和部分真空,并且在工作液中形成许多空气袋。当刀具端面接近工件表面时,气泡突发。导致极强的液压冲击波,导致振动表面和相应的处理表面上的空化。

空化有两种作用:第一,当空化产生的气泡破裂时,周围介质瞬间受到较大的冲击力,这种冲击力对工件表面产生较小的机械侵蚀作用;由于磨料对表面的影响和空化引起的微裂纹,细小颗粒在随后瞬间受到空化的吸引作用从工件表面剥离。说明超声空化可以强化加工过程。此外,正、负交变液压冲击也迫使悬浮工作液在加工间隙中循环,使钝磨粒及时更新,切屑及时清除。超声振动使刀具自切削,可防止磨料刀具孔隙堵塞,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。其表面粗糙度可达到Ra≤0.16um,基本可以满足塑料模具等模具的表面粗糙度要求。超声抛光表面的粗糙度取决于每一种磨料撞击工件表面后留下的凹痕的大小、磨料颗粒的真实直径、被加工材料的性质、磨料悬浮工作液的组成与超声振动的振幅有关。

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,产生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获得的最大表面粗糙度。
当磨料颗粒尺寸小,工件材料硬度大,超声波振幅小时,被加工表面的程度会提高,但生产率会降低,效率会提高。

2)工作液的选择
超声波抛光的工作液可以是煤油、汽油、润滑油或水。磨料悬浮工作液的性能对表面粗糙度的影响较为复杂。实践证明,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、抛光余量、抛光精度
①抛光速度
超声波抛光速度的水平与工件材料,硬度和磨料材料有关。
一般表面粗糙度较小,从Ra5um到Ra0.04um,抛光速度为10min / cm2 ~ 15min / cm2。
②抛光余量
电火花表面超声抛光时,最小抛光余量应大于电加工变质层或刻蚀槽的深度,以丢弃热影响层。因此,由于电加工使用的标准不同,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,易于使用和维护,并可制成抛光工具与一个复杂的形状比工件从一个柔软的材料,和复杂的表面和腔可以不进行复杂的工具和工件之间的相对运动过程中处理。抛光。
·③对物料的力、热影响小,不变形,不烧、不变质。薄壁、薄片、窄缝、低刚性零件均可抛光。加工精度可达0.01 ~ 0.02mm,表面粗糙度。可达0.63 ~ 0.08ulm。

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4.挤压研磨抛光

也称为磨料流量处理,它使用由磨料和具有大粘度的有机聚合物介质组成的污泥样磨料抛光剂,该粘度在压力下通过加工表面,并且通过加工表面的显微镜不均匀磨料刮擦材料技术。挤出研磨和抛光原理如图所示。

挤压磨削抛光具有以下特点。
·①使用范围广。由于磨料抛光剂是一种半流体粘性物质,可以通过复杂的待加工表面。同时可加工各种加工材料,金属材料、陶瓷、硬质塑料等。
·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改性层和微观不均匀缺陷。一般挤压磨削抛光的尺寸精度可以达到0.01 ~ 0.0025mm,表面粗糙度R值可以达到0.04 ~ 0.025ulm。
③加工效率高。挤压,研磨和抛光的6个塔的紧6需要5分钟和19分钟,它是手动的。
另一方面,也可以实现多个工件的同时抛光。

2.挤压磨削抛光的工艺特点

粘性磨料是一种半流动状态的粘弹性材料,可用于各种复杂表面的抛光去毛刺,如各种类型的孔、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。可以达到原始表面粗糙度的1/10,可以提高3级左右。最佳表面粗糙度可达到镜面Ra0.025um。磨粒流加工可以消除0.025mm深度的表面残余应力;可以去除之前加工(如电火花、线切割)形成的表面改性层和其他表面微缺陷。

(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10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,可以同时加工多个零件,效率可以大大提高。

(4)加工精度挤压磨削是一种表面加工技术,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,不破坏零件原有的形状精度。由于去除量小,可以实现较高的尺寸精度,一般尺寸精度可以控制在微米量级。

3.粘性磨料媒体
粘性磨料介质是磨料与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它具有一定的流动性和粘弹性,以适应不同表面的加工,使磨料在穿过零件的孔时,能对孔壁产生足够的切削力。

②磨料颗粒在培养基中均匀分散,并且需要培养基含有强凝聚力。

培养基不能粘附到磨料颗粒上,使得在磨料颗粒上形成薄膜,该磨料包裹磨料颗粒的切削刃,使得它不能发挥良好的抛光作用。

③必须具有很少的内部摩擦。只有这样,磨料本身就可以透过压力良好,使得磨料可以平稳地穿过部分的表面以往复切割运动。增加磨料对零件的摩擦,减少磨料的内部摩擦力,从而提高了抛光的效率。

④稳定,使用寿命长。当在上下研磨室中的粘性磨料和部件的表面上往复运动时,必须克服电阻,并且必须产生热量。减少抛光效果。

⑤磨料配制后虽然柔软,但一定不能粘稠。不应粘在零件上,造成清洗困难,也不应粘在操作者手上,影响操作者的正常工作。

⑥切削效果强,加工速度快,必须有显著的抛光效果。该介质对部位无腐蚀作用,对人体无危害,不会引起刺激,引起皮肤过敏。

①基质介质是一种半固体、半流体聚合物。其组成属于粘弹性类橡胶聚合物化合物,主要起结合磨料颗粒的作用。

当处理孔径较大或孔径形状相对简单的表面时,一般采用粘性较大的基质介质。加工小孔、长弯孔或细孔、窄缝时,应选用粘度低或相对易流动的基质介质。

②添加剂添加到基质介质中,以获得理想的粘度、稠度和稳定性。其类型包括增稠剂、降粘剂、润滑剂等。③磨料一般采用氧化铝、碳化硼、碳化硅。当加工硬质合金等硬质材料时,可以使用金刚石粉。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。

粗磨料可以得到较快的去除速度,细磨料可以得到较小的表面粗糙度。因此,一般采用细磨料进行抛光,采用粗磨料进行去毛刺。用更细的磨料来抛光小孔。此外,该细磨料还可作为添加剂来调节基质介质的浓度。在实际使用中,通常是几种磨料粒度的混合物,以获得更好的性能。

4.挤压研磨夹具
夹具是对模具工作部件进行挤压磨削以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,也是加工中较为灵活的因素。它需要根据工件的具体形状、尺寸和加工要求进行设计,但有时需要通过实验来确定。

夹具的主要功能不仅用于安装夹具零件,含有介质并引导其通过部件,还可以更重要地在介质流动期间提供一个或多个“扰动”以控制介质的流动。.因为粘性磨料介质的流量与其他流体的流动相同,所以最容易通过具有最短路径的路径,最大的横截面和最低阻力。为了将介质引导到所需的切割部件,您可以使用专门设计的夹具来阻挡,弯曲,并干扰某些部件以迫使粘性磨料通过所需的抛光件。夹具内的密封必须可靠,因为小泄漏会导致夹具和工件的磨损,并影响抛光效果。

模具的凹模面分为四种类型:通孔、台阶孔、型腔、凸模面等。表5.17给出了四种模具面及夹具的加工原理图。

在阶梯孔的塑料模具抛光期间,由于介质流过大而小直径的孔时,如果芯夹具如图2所示,则由于芯夹具的不同。不提供3,难以在A和B部件处产生研磨压力。拐角附近的流动介质也减少,并且仅部分C可以达到研磨效果。因此,必须放置如图所示的芯夹具以调节介质的横截面以达到均匀研磨压力的目的。

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如齿轮模具所示,底部A的齿面有挤压研磨的可能,并应配备芯夹具形成通道。图5.35所示为挤压研磨不通过底部的型腔的夹具。当冲头的形状被挤压和研磨,夹具被制成一个围绕冲头的结构。

5.挤压磨削后处理
挤压、研磨后,工件和夹具都填满了需要取出的介质。由于介质本身结合力强,当介质剥离困难时,可准备少量介质与工件上的介质结合,简单引出。用压缩空气清洁手不能接触的地方。如果用压缩空气吹出的凹凸模具表面浸在有机溶液中,介质容易溶解,清洗效果更好。如果结合超声波清洗方法,效果会更好。

6.挤压磨削抛光工艺参数及工艺规程
挤出磨削的工艺参数除了粘性较浓的磨料介质、磨料类型和粒度外,主要有挤出压力、磨料介质流量(或单位时间介质流量和加工时间等)、挤出压力、流量、加工时间由挤出机控制。挤出压力一般控制在3MPa ~ 15MPa范围内,流速一般控制在7L / min ~ 25L / min范围内,加工时间在几分钟~几十分钟范围内。

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5.电火花和超声波复合抛光

为了提高工件表面粗糙度r,对1.6um以上工件的抛光速度采用超声和专用高频窄脉冲高峰值电流脉冲功率进行抛光。超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面,迅速降低了表面粗糙度。它是非常有效的粗糙和硬表面加工车削,铣削,电火花和线切割。

6.玻璃珠喷射抛光

玻璃珠喷射方法是一种喷涂处理方法。它将小直径的玻璃珠与压缩空气一起喷射,并且广泛用于去除零件闪光,除垢,除垢和形成深色光泽表面的抛光过程中。
图5.45为玻璃珠喷涂方法示意图。加工原理与喷砂法相同,特别适用于抛光线切割面等软化表面。切断线材后,喷涂后被熔体覆盖的部分变得均匀光滑。表面粗糙度值可降低约50%,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。如原电加工表面粗糙度值较小,应采用粒径较小的玻璃微珠;否则,由于玻璃微珠粒径大,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,存在一个最佳的玻璃珠颗粒尺寸。

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(2)注射压力对抛光质量的影响
如图5.46所示,对于粗糙的线切割表面,最好使用较高的射流压力。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图5.47显示了喷涂处理时间与线切割表面粗糙度的关系。对于任何线切割表面,在最初喷涂的几秒钟内,表面粗糙度值急剧下降,之后随着时间的推移,表面粗糙度值几乎没有变化。对于表面粗糙度值较小的加工表面,喷砂处理时间过长,但表面往往比较粗糙。玻璃微珠表面粗糙度在初期短时间内(5s ~ 20s)的改善。

(4)玻璃珠喷涂方法对零件加工精度的影响。对热处理后的模具钢,采用玻璃珠喷涂法可以去除线切割加工表面的覆盖物和电侵蚀部分。然而,要完全去除电加工过程中产生的变质层是困难的。原因是所用的玻璃微珠硬度在500HV左右,略低于被加工材料的模具钢的硬度。因此,被加工零件的形状不会受到破坏,同时也有利于尺寸和形状精度的控制。

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