模具的磨削處理技術(shù)
1.合理選擇和修整砂輪
采用白剛玉的砂輪較好,它的性能硬而脆,且易產(chǎn)生新的切削刃,因此切削力小,磨削熱較小,在粒度上使用中等粒度,如46-60目較好,在砂輪硬度上采用中軟和軟(ZR1、ZR2和R1、R2),即粗粒度、低硬度的砂輪,自勵(lì)性好,可降低切削熱。
精磨時(shí),選擇適當(dāng)?shù)纳拜喪种匾?。針?duì)模具鋼材的高釩高鉬狀況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適合,當(dāng)加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的材料時(shí),優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪,有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨性好,磨出的工件粗糙度可達(dá)Ra0.2μm。
近年來,隨著新材料的應(yīng)用,CBN(立方氮化硼)砂輪顯示出十分好的加工效果,在數(shù)控成型磨床、坐標(biāo)磨床、CNC內(nèi)外圓磨床上精加工,效果優(yōu)于其它種類砂輪。
在磨削加工中,要注意及時(shí)修整砂輪,保持砂輪的銳利。當(dāng)砂輪鈍化后,會(huì)在工件表面滑擦、擠壓,造成工件表面燒傷,強(qiáng)度降低。
2.合理使用冷卻潤滑液
發(fā)揮冷卻、洗滌、潤滑的三大作用,保持冷卻潤滑清潔,從而控制磨削熱在允許范圍內(nèi),以防止工件熱變形。
改善磨削時(shí)的冷卻條件,如采用浸油砂輪或內(nèi)冷卻砂輪等措施。
將切削液引入砂輪的中心,切削液可直接進(jìn)入磨削區(qū),發(fā)揮有效的冷卻作用,防止工件表面燒傷。
3.將熱處理后的淬火應(yīng)力降低到zui低限度
因?yàn)榇慊饝?yīng)力、網(wǎng)狀碳化組織在磨削力的作用下,組織產(chǎn)生相變,極易使工件產(chǎn)生裂紋。對(duì)于高精度模具,為了消除磨削的殘余應(yīng)力,在磨削后,應(yīng)進(jìn)行低溫時(shí)效處理,以提高韌性。
4.消除磨削應(yīng)力
消除磨削應(yīng)力,可將模具在260℃-315℃鹽浴中浸1.5min,然后在30℃油中冷卻,這樣,硬度可下降1HRC,殘留應(yīng)力降低40%-65%。
5.恒溫磨削
對(duì)于尺寸公差在0.01mm以內(nèi)的精密模具的精密磨削,要注意環(huán)境溫度的影響,要求恒溫磨削。由計(jì)算可知,300mm長的鋼件,溫差3℃時(shí),材料有10.8μm左右的變化,(10.8=1.2×3×3,每100mm變形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響。
6.采用電解磨削加工
電解磨削加工,可以改善模具制造精度和表面質(zhì)量。
電解磨削時(shí),砂輪刮除氧化膜,而不是磨削金屬,因而磨削力小,磨削熱也小,不會(huì)產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋、燒傷等現(xiàn)象,一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16μm;另外,砂輪的磨損量小,如磨削硬質(zhì)合金,碳化硅砂輪的磨損量大約為磨削掉的硬質(zhì)合金重量的400%-600%;用電解磨削時(shí),砂輪的磨損量只有硬質(zhì)合金磨除量的50%-。
7.合理選擇磨削用量
采用徑向進(jìn)給量較小的精磨方法,甚至精細(xì)磨削。如:適當(dāng)減少徑向進(jìn)給量及砂輪速度、增大軸向進(jìn)給量,使砂輪與工件接觸面積減少,散熱條件得到改善,從而有效地控制表層溫度的提高。
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