模具表面精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一，也正是模具鉗工勞動強度大、成為模具加工瓶頸的原因之一。特別反映在硬度較大的金屬、壓鑄模具進行最后組裝過程。我國目前仍以手工研磨拋光為主，不僅質(zhì)量不穩(wěn)定、周期長，而且工人作業(yè)環(huán)境差，制約了我國鑄造模具向更高層次發(fā)展。對于模具復(fù)雜型腔和一些狹縫的曲面精加工，傳統(tǒng)的機加工方法已無法勝任，必須采用其它的工藝措施，如電化學(xué)或電化學(xué)機械光整加工技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種模具的加工工藝要求越來越高。提高模具拋光的速度和質(zhì)量使我國模具制造工藝達到世界先進水平，已成為刻不容緩的重要課題。
J 1R 5_b mKLWz1GZ 在模具表面精加工技術(shù)中，主要的可以分為兩大部分，即傳統(tǒng)精加工技術(shù)和非傳統(tǒng)精加工技術(shù)。傳統(tǒng)精加工技術(shù)主要是以手工研磨拋光為主和現(xiàn)在發(fā)展起來的機械精加工 ；非傳統(tǒng)精加工主要包括化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光、電解研磨、電化學(xué)機械光整加工、超聲波加工、磁流變拋光、激光拋光技術(shù)以及電火花拋光等。下面就主要的加工方法和工具進行介紹。
v*kX?J#]5 1. 方法與設(shè)備
* EPJeblAV A6 I^`0/ 圖1 各種加工方法所得表面形貌對比 BZa`:ah~x
- 手工研磨拋光 Mn 8|
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該方法是傳統(tǒng)模具精加工所采用的主要手段，也是我國目前仍廣泛采用的方法之一。該方法不需要特殊的設(shè)備，適應(yīng)性比較強，主要依賴于操作者的經(jīng)驗技藝水平，但效率低(約占整個模具周期的1/3)，且工人勞動強度大，質(zhì)量不穩(wěn)定，制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。但就目前的社會經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，暫時還不能完全淘汰這種加工手段。 0Q~\1D 9g
- 數(shù)字式模具拋光機 GM Y[Gd
最近看到一款數(shù)字拋光機的報道，這種拋光工具采用數(shù)字化控制，數(shù)字式顯示和控制工藝參數(shù)，備有整套磨頭及磨料，半自動拋光，具有體積小、使用方便的優(yōu)點。其工藝特點主要有 *^iSP(dg
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- 具有平整功能，最大可平整的波紋長度為75mm。 _n0NE0
- 和手工拋光相比，功效提高一倍，質(zhì)量提高一個數(shù)量級。 j|>^wB
- 質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好。應(yīng)用范圍：
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- 材料：各種模具材料，包括鑄鋼、鍛鋼、鋁合金及鋅基合金。 OD~y IV
- 模具表面尺寸：100×100－1,500×3,000mm。
超聲波模具拋光機 w0O(> 該拋光工具采用高頻電火花脈沖電源與超聲波快速振動研磨的原理進行拋光。它能完成一般拋光工具(電磨軟軸等)難以伸入的窄槽、窄縫、邊、角等曲折部位的拋光，拋光后不塌棱角，不影響模具的精度。該工具可以解決用戶過去因工件形狀復(fù)雜難以達到拋光要求這一難題。并且縮短了拋光時間提高了工作效率。為了提高粗糙度大于Ra1.6工件的拋光速度，工具采用超聲波與專用的高頻窄脈沖高峰值電流的脈沖電源復(fù)合進行拋光，由超聲波的沖擊和電脈沖的腐蝕同時作用于工件表面，能迅速降低其粗糙度，對各種特殊加工后的粗硬表面十分有效。采用該工具進行拋光，可快速對粗糙表面整形拋光，不受工件形狀、材料硬度限制，對原始表面粗糙度沒有要求，功效比較高。
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ezA&cZ 5 ( m7qc 圖2 電化學(xué)機械精整加工效果圖用高速銑削技術(shù)作為模具半精加工和精加工的手段。從80年代以來，隨著高速銑削技術(shù)的成熟與發(fā)展，模具型面加工已多采用此項加工工藝手段，用EDM進行模具型面精加工和拋光的工藝已逐漸減少，這主要是因為 ：除有內(nèi)銳角的型腔和極窄而深的型腔外，基本都可用高速銑削代替EDM加工 ；采用高速銑削加工模具型面可比EDM加工節(jié)省25%～60%加工工時 ；高速銑削的型面表面質(zhì)量好，可避免EDM加工可能出現(xiàn)的表面微細(xì)型紋；高速銑削能加工45～60HRC硬表面，精銑面粗糙度可達Ra=0.63mm，減少手工拋光工時 ；省卻EDM加工電極的制造環(huán)節(jié)，顯著縮短制模周期。
d t Br#Te .IsOU “高速銑削”在德國和日本已成為模具半精加工、精加工的主流工藝手段，我國正積極發(fā)展中。
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>) 71 電化學(xué)和電化學(xué)機械光整加工。
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,=s [M#(su 0fv 電化學(xué)及其復(fù)合光整加工技術(shù)主要是靠金屬工件的電化學(xué)陽極溶解原理來加工，屬于離子的去除。且因為是非接觸加工，沒有加工變形層、變質(zhì)層和殘余應(yīng)力；工具無磨損，可以長期應(yīng)用 ；不產(chǎn)生飛邊及毛刺。圖1為各種加工方法所得表面形貌對比。
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