很全的模具拋光知識

維度五金科技

在模具制造過程中，模具的成形部位往往需要進(jìn)行表面拋光處理。掌握好拋光技術(shù)，可提高模具質(zhì)量和使用壽命，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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1. 模具拋光方法及工作原理
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模具拋光通常使用油石條、羊毛輪、砂紙等，使材料表面發(fā)生塑性變形而去掉工件表面凸出部得到平滑面，一般以手工操作為主。表面質(zhì)量要求高的可采用超精研拋的方法，超精研拋是采用特制的磨具，在含有磨料的研拋液中，緊壓在工件被加工表面上，作高速旋轉(zhuǎn)運動。拋光可達(dá)到Ra0.008 μm的表面粗糙度。
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8 x  r' Y! R9 J9 Z& Y2. 模具拋光常用的工具及規(guī)格類別
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" p' X: p/ t# I7 s3 `+ [/ e（1）模具拋光常用的工具有：砂紙，油石，絨氈輪，研磨膏，合金銼刀，鉆石磨針，竹片，纖維油石，圓轉(zhuǎn)動打磨機。

* w$ [+ X3 ^3 ]* i（2）砂紙：150#，180#，320#，400#，600#，800#，1 000#，1 200#，1 500#；
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9 Z% B' m  k/ ]（3）油石：120#，220#，400#，600#；

) W0 P3 M' @/ e( I0 `  ~' _（4）絨氈輪：圓柱形，圓椎形，方形尖嘴；
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（5）研磨膏：1#（白色） 3#（黃色） 6#（橙色） 9#（綠色） 15#（藍(lán)色） 25#（褐色） 35#（紅色） 60#（紫色）；

（6）銼刀：方，圓，扁，三角及其他形狀；
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（7）鉆石磨針：一般為3/32柄或1/8柄，有圓波形，圓柱形，長直柱形，長圓椎形；

8 i# d! j: I2 O% I（8）竹片：各式形狀適合操作者及模具形狀而造，作用是壓著砂紙，在工件上研磨，達(dá)到所要求的表面粗糙度；
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5 ~  s7 z) u) Q3 i7 h（9）纖維油石：200#（黑色） 400#（藍(lán)色） 600#（白色） 800#（紅色）

3. 拋光的工藝過程
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, T/ t: [/ m  u- |（1）粗拋
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) T; O* i2 P7 f/ c6 n精銑、電火花加工、磨削等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 000～40 000 r/min的旋轉(zhuǎn)表面拋光機進(jìn)行拋光。然后是手工油石研磨，條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。使用順序為180#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。
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% R- N* o' c- G+ C$ i- g（2）半精拋

3 j) y0 @4 f  {+ S7 G半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為：400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。實際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼（52HRC以上），而不適用于預(yù)硬鋼，因為這樣可能會導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面損傷，無法達(dá)到預(yù)期拋光效果。

4 S5 K7 O" J; o4 N/ k, u3 l（3）精拋

精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進(jìn)行研磨，則通常的研磨順序是9 μm（1 800#）→6 μm（3 000#）→3 μm（8 000#）。9 μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除1 200#和1 50 0#號砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進(jìn)行拋光，順序為1 μm（14 000#）→1/2 μm（60 000#）→1/4 μm（100 000#）。
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4.拋光的工作環(huán)境

拋光過程應(yīng)分開在兩個工作地點完成，即粗磨加工地點和精拋加工地點分開，而且要注意清洗干凈上一道工序殘留在工件表面的砂粒。

3 L: m* y3 W1 e3 ~6 I一般從用油石到1200#砂紙完成后粗拋光后，工件需轉(zhuǎn)到無塵間進(jìn)行拋光，確保空氣中無灰塵微粒粘在模具表面。精度要求在1 μm以上（包括1 μm）的拋光工藝在清潔的拋光室內(nèi)即可進(jìn)行。若進(jìn)行更加精密的拋光則必需在絕對潔凈的空間，因為灰塵、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報廢高精密拋光表面。

% C$ `/ m5 J0 n1 S7 R- w拋光工藝完成后工件表面要做好防塵保護(hù)工作。當(dāng)拋光過程停止時，應(yīng)仔細(xì)去除所有研磨劑和潤滑劑，保證工件表面潔凈，隨后應(yīng)在工件表面噴淋一層模具防銹涂層。

5. 影響模具表面拋光性的因素

（1）工件表面狀況
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6 c. L* ?  p4 n0 W& [, ?材料在機械加工過程中，表層會因熱量、內(nèi)應(yīng)力或其他因素而損壞，切削參數(shù)不當(dāng)會影響拋光效果。電火花加工后的表面比機械加工或熱處理后的表面更難研磨，因此電火花加工結(jié)束前應(yīng)采用電火花精修整，否則表面會形成硬化薄層。如電火花精修規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，熱影響層的深度最大可達(dá)0.4 mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須去除。因此最好增加一道粗磨加工，為拋光加工提供一個良好基礎(chǔ)。
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（2）鋼材的品質(zhì)
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優(yōu)質(zhì)的鋼材是獲得良好拋光質(zhì)量的前提條件，鋼材中的各種夾雜物和氣孔都會影響拋光效果。要達(dá)到良好的拋光效果，工件必須在開始機械加工時要注明拋光的表面粗糙度，當(dāng)一件工件確定需要鏡面拋光時，必須要選拋光性能好的鋼材并且都經(jīng)過熱處理否則達(dá)不到預(yù)期的效果。
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（3）熱處理工藝
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如果熱處理不當(dāng)，鋼材表面硬度不均或特性上有差異，會給拋光造成困難。

$ p( d# T4 l6 Y# {+ H/ Y（4）拋光的技術(shù)
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由于拋光主要是靠人工完成，所以人的技能目前還是影響拋光質(zhì)量的主要原因。
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一般認(rèn)為拋光技術(shù)影響表面粗糙度，其實好的拋光技術(shù)還要配合優(yōu)質(zhì)的鋼材以及正確的熱處理工藝，才能得到滿意的拋光效果；反之，拋光技術(shù)不好，就算鋼材再好也做不到鏡面效果。

# l' ^/ }7 [8 d0 `! U- u" A* X7 _6. 不同類型拋光應(yīng)注意的事項
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（一）模具砂紙打磨和油石研磨應(yīng)注意的事項

（1）對于硬度較高的模具表面只能用清潔和軟的油石打磨工具。

（2）在打磨中轉(zhuǎn)換砂號級別時，工件和操作者的雙手必須清洗干凈，避免將粗砂粒帶到下一級較細(xì)的打磨操作中。

: Q" n6 ]- G& {（3）在進(jìn)行每一道打磨工序時，砂紙應(yīng)從不同的45°方向去打磨，直至消除上一級的砂紋，當(dāng)上一級的砂紋清除后，必須再延長25%的打磨時間，然后才可轉(zhuǎn)換下一道更細(xì)的砂號。
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（4）打磨時變換不同的方向可避免工件產(chǎn)生波浪等高低不平。

（二）鉆石研磨拋光應(yīng)注意的事項

3 k: q1 h! m! t8 b7 R2 S* Z$ ?鉆石研磨拋光必須盡量在較輕的壓力下進(jìn)行，特別是拋光預(yù)硬鋼件和用細(xì)研磨膏拋光時。在用8 000#研磨膏拋光時，常用載荷為100～200 g/cm2，但要保持此載荷的精準(zhǔn)度很難做到。為了方便做到這一點，可以在木條上做一個薄且窄的手柄，或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力，以確保模具表面壓力不會過高。當(dāng)使用鉆石研磨拋光時，不僅工作表面要求潔凈，工作者的雙手也必須十分清潔。
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（三）塑料模拋光應(yīng)注意的事項

4 g" `& J# g8 S1 T, h% y! C塑料模具的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同，嚴(yán)格說，塑料模具的拋光應(yīng)該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。
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$ V6 X% C2 C9 |& m鏡面拋光的標(biāo)準(zhǔn)分為4級：

A0=Ra0.008 μm
A1=Ra0.016 μm
! b) U+ H: Y( i7 S, L% d6 ]A3=Ra0.032 μm
: U& z. Z: l% gA4=Ra0.063 μm

由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度，而化學(xué)拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質(zhì)量又達(dá)不到要求，所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。
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拋光中注意事項如下：

# t* O: r6 z0 s0 P- M# Y（1）當(dāng)一新模腔開始加工時，應(yīng)先檢查工件表面，用煤油清洗干凈表面，使油石面不會粘上污物導(dǎo)致失去切削的功能。

（2） 研粗紋時要按先難后易的順序進(jìn)行，特別一些難研的死角，較深底部要先研，最后是側(cè)面和大平面。
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（3） 部分工件可能有多件組拼在一起研光，要先分別研單個工件的粗紋或火花紋，后將所有工件拼齊研至平滑。
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5 Q8 l# ~! g- {（4 )大平面或側(cè)平面的工件，用油石研去粗紋后再用平直的鋼片做透光檢測，檢查是否有不平或倒扣的不良情況出現(xiàn)，如有倒扣則會導(dǎo)致制件脫模困難或制件拉傷。

(5) 為防止模具工件研出倒扣或有一些貼合面需保護(hù)的情況，可用鋸片粘貼或用砂紙貼在邊上，這樣可得到理想的保護(hù)效果。

3 [& N  F3 e; K' t# U(6) 研模具平面用前后拉動，拖動油石的柄盡量放平，不要超出25°，因斜度太大，力由上向下沖，易導(dǎo)致研出很多粗紋在工件上。

(7) 如果工件的平面用銅片或竹片壓著砂紙拋光，砂紙不應(yīng)大過工具面積，否則會研到不應(yīng)研的地方。

(8) 盡量不要用打磨機修分模面，因砂輪頭修整的分模面比較粗糙以及有波浪高低不平，如必要用時，必須將砂輪頭粘修至同心度平衡。

(9) 研磨的工具形狀應(yīng)跟模具的表面形狀接近一致，這樣才能確保工件不被研變形。

7. 如何解決拋光中出現(xiàn)的常見問題

5 h2 ]0 U* W8 S& \/ D6 F- _3 r（一）拋光過度

& C& h2 n0 U* c7 Z& r) ~在日常拋光過程中遇到的最大問題就是“拋光過度”，就是指拋光的時間越長，模具表面的質(zhì)量就越差。發(fā)生拋光過度有二種現(xiàn)象：即是“橘皮”和“點蝕”。拋光過度多發(fā)生于機械拋光。
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/ K  o1 r# v) T3 F( y5 c* L' B（二）工件出現(xiàn)“橘皮”的原因
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不規(guī)則粗糙的表面被稱為“橘皮”，產(chǎn)生“橘皮”有許多的原因，最常見的原因是由于模具表面過熱或滲碳過度而引起，拋光壓力過大及拋光時間過長是產(chǎn)生“橘皮”的主要原因。比如：拋光輪拋光，拋光輪產(chǎn)生的熱量會很容易造成“橘皮”。較硬的鋼材能承受的拋光壓力會大一些，相對較軟的鋼材容易發(fā)生拋光過度，研究證明產(chǎn)生拋光過度的時間會因鋼材的硬度不同而有所不同。

（三）消除工件“橘皮”的措施
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當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面質(zhì)量拋得不好時，許多人就會增加拋光的壓力和延長拋光的時間，這種作法往往會使表面的質(zhì)量變得更差。
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可采用以下的方法去補救：
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(1) 把有缺陷的表面去除，研磨的粒度比先前使用砂號略粗一級，然后進(jìn)行研磨，拋光的力度要比先前的低一些。

. Z" |1 y  |; s2 }: \(2) 以低于回火溫度25 ℃的溫度進(jìn)行應(yīng)力消除，在拋光前使用最細(xì)的砂號進(jìn)行研磨，直到達(dá)到滿意的效果，最后以較輕的力度進(jìn)行拋光。

, k' x( U; F8 s（四）工件表面“點蝕”形成的原因

4 H- }3 z, P5 u2 }5 c, x由于在鋼材中有些非金屬的雜質(zhì)，通常是硬而脆的氧化物，在拋光過程中從鋼材表面被拉出，形成微坑或點蝕，產(chǎn)生“點蝕”的主要因素有以下幾點：
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(1) 拋光的壓力過大，拋光時間過長。
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(2) 鋼材的純凈度不夠，硬性雜質(zhì)的含量高。
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(3) 模具表面生銹。

(4) 黑皮料未清除。
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6 T1 J! x; t- h（五）消除工件點蝕的措施
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(1) 小心地將表面重新研磨，砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一級，采用軟質(zhì)及削銳的油石進(jìn)行最后步驟的研磨才再進(jìn)行拋光程序。
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(2) 當(dāng)砂粒尺寸小于1 mm應(yīng)避免采用最軟的拋光工具。
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(3) 盡可能采用最短的拋光時間和最小的拋光力度。

模具制造過程中型腔的拋光是非常重要的一道工序，它關(guān)系到模具的質(zhì)量和壽命，也決定制品質(zhì)量的好壞。掌握拋光的工作原理和工藝過程，選擇合理的拋光方法，可以提高模具質(zhì)量和壽命，進(jìn)而提高制品的質(zhì)量。
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庹忠林

學(xué)習(xí)了

gao_cc

謝謝分享
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韓寒11

經(jīng)鑒定，拍照的手機不是iPhoneX，應(yīng)該是iPhone8

xiaobing86203

這個工種，還是建議廣大社友不要去做，粉塵太大了，對身體危害太大。

戰(zhàn)云1988

學(xué)習(xí)了

西方也敗

機械工程研究生讀那個方向好？誰可以解答下

aguolaode

對菜鳥很有幫助
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爬樹看閃電

學(xué)習(xí)了