模具表面精加工

冲压 模 具 精 加 工分 析
艾合 买提 ・ 沙迪 尔 （ 机电 新疆 职业技术学院）
摘要 ： 具制造 ， 加工阶段采 用的方法一般 采用磨 削， 模 精 电加工及钳 工
轴 类零件具 有回转面 ，其加工 广泛采用 内外圆磨 床及工 具磨
零件 的质 量 ， 因此在加工 前要精研修 中， 。进行 内孔磨削 时 ， Ｃ ｑＬ 由 ０ 引言 于砂 轮杆 伸 出教 长 且 转 速 较 高 ， 轮 杆 的 刚 性 较 差 ， 减 少 砂 轮 与 砂 要 套模 具是 由很多的零件组配而成 ， 零件 的质量直接影 响着模 工件 的 接 触 面 积 ，砂 轮 可 以修 整 成 到 锥 ，只 有 前 端 很 少 的 一 端 约 具 的质量 ， 而零件 的最终质量又 是由精加工来 完成保 证的 ， 精加 工 ４ ６ — ｍｍ 与 工 件 接 触 ， 充 分 降 低 磨 削 阻 力 ， 磨 削 时 要 小 进 刀 ， 可 在 不 可 以采用精 磨和电加工 ， 两种加 工方式各其 特点 ， 对不 同形状 的模 趁刀 多 次 光 刀 ， 到 砂 轮 火 化 基 本 没 有 时 ， 能 再 进 刀 ， 工 薄 壁 直 才 加 具 有 这 不 同 的加 工 效 果 。 套类 零 件 ， 好 采 用 工 艺 弹 性 套 夹 持 工 件 ， 止 夹 持 工 件 变 形 ， 最 过 程 控 制 则 容 易在 工 件 圆 周 上 产 生 “ 等 三 角 ” 形 。 内 变 模 具 零 件 的 加 工 ， 针 对 不 同 的 材 质 ， 同 的 形 状 ， 同 的 技 是 不 不 ４ 电加 工 控 制 术 要 求 进 行 适 应 性 ／ Ｔ ， 具 有 一 定 的 可 塑 性 ， 通 过 对 加 工 的 控 ］ ａ 它 可 现 代 的 模 具 工 厂 ， 能 缺 少 电加 工 ， 加 工 可 以对 各 类 异 形 、 不 电 制 ， 到较 好 的加 工效 果 。 达 高 硬 度 零 件 进 行 ； ３ ， 分 为 线切 割 与 电火 花 二 种 。 ｂ ：它 ｕ 根 据 零 件 的 外 观 形 状 不 同 ， 致 可 把 零 件 分 三 类 ： 类 、 类 大 轴 板 线切割 加工精 度较 高 ， 工 开始 时 ， 预 加 工出大 致形状 ， 加 先 然 与 异 形 零 件 ， 共 同 的 工 艺 过 程 大 致 为 ： 加 工— — 热 处 理 —— 精 后 再 进 行 热 处 理 ， 进 行 去应 力 热 处理 ， 热 处 理 加 工 应 力在 精 加 其 粗 并 让 磨 — — 电加 工— — 钳 工（ 面 处理 ） — 组 配 加 工 。 表 — ： 前 先 行 释 放 ， 证 热 稳 定 性 。 热 处 理 完 后 ， 平 面 磨 床 上 ， 出 一 ［ 保 在 磨 ２ 零 件 热 处 理 个基准 平面 ， 以基准 平面定 位 ， 上线 切割机 床加 工形腔 ， 这样工 件 零 件 的 热 处 理 工 序 ， 对 零 件 获 得 相 应 硬 度 的 同 时 ， 需 对 内 在 热 处 理 中 已完 全 变形 ， 精 ； Ｔ 中就 不 会 再 变 形 。 针 还 在 ｂ ｉ 应 力 进 行 控 制 ， 证 零 件 ） Ｔ 时 尺 寸 的 稳 定 性 防止 变 形 ， 同 的 材 保 Ｊ Ｄ 不 加 工 凸模 时 ， 的切 入 位 置 及 路 径 的 选 择 要 仔 细 考 虑 ， 卡 方 丝 装 质 分 别 有 不 同 的 处理 方 式 。 如 了 Ｃ ｌ 、 Ｃ Ｓ、 １ 、 。 ｒ２ ９ ｒ ｉ ０ 等 Ｔ 法和 固定 方式都要合 理 ， 为线切 割加工 ， 件 受力基 本为零 ， 因 工 只 对 以 Ｃ ｌ 、Ｃ Ｓ、 １ ｒ２ ９ ｒ ｉ ０为 材 质 的 零 件 ， 粗 加 工 后 进 行 淬 火 处 要 保 证 工 件 在 加 工 中 不 移 动 就 可 以 ， 装 卡 中 可 以 使 用 传 统 的 压 板 Ｔ 在 理 ， 火 后 工 件 存 在 很 大 的 存 留 内应 力 ， 易 导 致 精 加 工 时 工 件 开 装 卡 、 可 以 使 用 金 属 强 力 胶 粘 接 、 铁 吸 附 等 装 卡 方 式 ， 精 线 淬 容 还 磁 高 裂 ， 件 淬 火 后 应 趁 热 回火 ， 除 淬 火 应 力 。 生 产 中 遇 到 形 状 复 杂 切 割 加 工 ， 常 切 割 遍 数 为 两 次 ， 以保 证 零 件 质 量 。 当 加 工 带 有 零 消 通 可 的工件 ， 回火还 不足以消除淬火 应力 ， 精加工前还 需进 行去应力退 锥 度 的 凹 模 时 ， 本着 快 速 高 效 的 原 则 ， 一 遍 粗 加 工 直 边 ， 二 遍 第 第 火 或 多 次 人 工 时 效 处 理 ， 分 释 放 应 力 。 对 以 崩 刃 为 主 要 失 效 形 式 锥 度 加 工 ， 着 再 精 加 工 直 边 ， 充 接 这样 只 精 加 工 刃 口段 直 边 ， 节 约 既 时 间 又 节 约成 本 。 ３ 零件的磨削加工 ５ 表 面处 理及 组 配 磨 削加 工 采 用 的机 床 有 三 种 主 要 类 型 ： 面磨 床 、 平 内外 圆 磨 床 零 件 表 面 在 加 工 时 留 下 刀 痕 、 痕 是 应 力集 中 的 地 方 ， 裂 纹 磨 是 及 工 具 磨 具 。精 加 工 磨 削 时要 严 格 控 制 磨 削 变 形 ， 此 ， 磨 的进 扩 展 的 源 头 ， 加 工 结 束 后 ， 要 对 零 件 进 行 表 面 强 化 ， 过 钳 工 因 精 在 需 通 刀 要 小 ， 能 大 ， 却 液 要 充 足 ， 寸 公 差 在 ＯＯ ｍｍ 以 内 的 零 件 不 冷 尺 ．１ 打 磨 ， 理 掉 加 工 隐患 。 工 件 的一 些棱 边 、 角 、 口进 行 倒 钝 ， 处 对 锐 孔 Ｒ 要 尽 量 恒 温 磨 削 。防 止 热 变形 对 工 件 尺 寸 造 成 的 误 差 ， 精 加 工 工 化 。 电加 工 表 面 会 产 生 ６ １ ｍ 左 右 的 变 质 硬 化 层 ， 色 呈 灰 白 各 —Ｏ 颜 序 都 需 充 分 考 虑 这 一 因素 的影 响。 色 ， 化层脆 而且 带有残 留应力 ， 使用 之前要 充分 消除硬 化层 ， 硬 在 精磨时选择好恰 当的磨 削砂轮十分重要 ， 根据模具钢材 的具体 法为表面抛光 ， 打磨去掉硬化层 。 状况， 选用 ＧＤ单晶刚玉砂轮比较适用 ， 淬火硬度高的材质时 ， 优先 在 磨 削 加 工 、 加 工 过 程 中 ， 件 会 有 一 定 磁 化 ， 有 微 弱 磁 电 工 具 采 用 有 机 粘 结 剂 的 金 刚 石 砂 轮 ， 机 粘 结 剂 砂 轮 自锐 性 好 ， 出 的 有 磨 十分容易 吸着 一些小铁沫 ， 组装之前 ， 在 要对 工件作退磁 处理 ， 工 件粗 糙 可 达 Ｒ ＝ ． ｍ。 磨 削 加 工 中 ， 注 意 及 时 修 整 砂 轮 ， ａ ０２ 要 保 缍装过程 中， 配一般先装模 架 ， 配凸 凹模 ， 后再对各 处间隙 ， 装 后 然 持 砂 轮 的锐 利 ， 当砂 轮 钝 化 后 会 在 工 件 表 面 滑 擦 、 压 ， 成 工 件 特 别 是 凸 凹模 间 隙 进 行 组 配调 整 ， 配完 成 后 要 实 施 模 具 检 测 。 对 挤 造 装 表 面烧 伤 ， 度 降低 。 强 发 现的问题 ， 从精加 工到粗加工 ， 逐一检 查 ， 直到 找出症结 ， 解决 问 板 类 零 件 的加 工 大 部 分采 用平 面 磨 床 ） Ｔ ， 削 时 以 精 密 平 口 题 。 Ｊ 磨 ｕ

研磨加工设备：厚度加工精度：±0.005，垂直度<100:0.01
2.模具制造的零件精度要求
①.模具材料精度要求
采购来料要求：所有材料均做正差0.3-0.5mm，平面度<0.2以内
精加工后尺寸要求：所有材料厚度公差控制在<0.02内
平面度公差控制在<0.01内
②.模具零件的精度要求
a.影响模具精度的导向零件采用MISUMI导柱、导套系列,公差可控制在0.02mm 以内。
度），则必须 保证模具凹凸模之间的间隙。
4.模具的结构精度要求
①. 模架精度的保证
从加工及装配角度看，模架的精度主要包括如下几个方面：
a.上、下模板的平面尺寸及导向孔位置的一致性；
b.模板大平面的平面度及平行度；
c.导向孔对大平面的垂直度；
d.模板相邻侧面间的垂直度；
e.导柱与导套间的配合精度。
模架精度的保证方法主要有： a.一次加工法 即模板的大平面加工完工后，将上、下模板一起装夹，一次加工出两块模板的平面尺 寸及导 向孔。
备注：为保证产品品质的优良和稳定，公司引进了一系列先进的生产设备，高精密的检测仪器,并重 力推行ISO900 1: 2000的的国际品质管理体系；另一方面公司广纳贤才,引用了在精密五金模具领域 10年以上工作经验的人才和技术骨干团队, 不断增强公司的技术力量。在模具制造的前期,公司对员 工进行专业技术培训和有效的激励管理,对模具设计进行评审;在模具制造的过程中由专业的品质人 员采用高精密的品检设备对模具零件进行精度检测,将模具精度有效控制在0.02以内;模具组装完成 后通过其冲压出来的合格产品进行验证,量试的产品经客户确认合格后,模具方投入正式生产......
精磨 精磨 无弯曲变形 淬火/回火 精磨 精磨 同轴度 淬火/回火 精磨/线割 无弯曲变形 淬火/回火/其他处理 线割 线割 淬火/回火/其他处理 垂直度 淬火/回火/其他处理

一
１４ ４一
中国新技术新产品
础 产业 。据 国家 税务 总局对历 多 家工业企 业 流转税平均 负担率 的统 计 ， 模具行 业 比其 他行 业 高出： ８ ６ 个百 分点 ， ２ 这与 现代模具 产业 高投 入 的产 业特 点不 协调 ，制约 了模 具工业 的发
展。
２模具 加工的过程控 制 根据模 具零件 的外 观形状不 同 ， 大致可把 零件 分三类 ： 、 轴类 板类与 异形零件 ， 其共 同的 工艺 过程大致 为 ：粗加工一 热处 理 （ 淬火 、 调 质ｊ —精磨 一 电加 工一 钳工 （ 表面处理 ） 一组 配 加工 。 ２１ 件热处理 ．零
刘 国 滨
（ 尔滨哈影 电影机械有 限公 司， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １ ００ ） ５ ０ ０
摘 要 ： 多的零件 构成 了一 副合 格 的模 具 ， 许 零件 的质 量直接 影 响 的模 具 质 量 的好 坏 。 而零 件 质量 的好 坏 是 由精 加 工技 术来保 证 的． 因此控制 好精加 工技 术是 非 常重要 的 。要 通过 对精 细加 工的有 效控 制和 改革 ， 障最 终 良好 的 加工 效果 。 保
．
１我 国模 具存在的 问题 １ ． 具水平落后 １模 在模具制造水平 上 ， 虽然我 国有 些设备 已 达到或近世界先进水平， 但总体上要比发达国 家落 后许多。 开发能力较差 ， 济效益欠佳 ； 经 与 国际水平 相比 ，模具企业管 理上 的差 距更 大。 标准化 、 化、 专业 商品化程度 低 ， 模具材 料及模 具相关 技术落后 ， 是造成 与国外先进 水平 差 也 距大的重要原因。模具材料性能、 质量和品种 是影响模具 质量 、 寿命和成本 的重要 因 。国 产 模具钢 品种 、 不齐全 ， 档次产 品多 ， 规格 低 高 质量 、 高性能 的高端 产 品少 ， 工高 端模 具所 加 需的模具钢相当部分依赖进１ ， ５ 加工模具所需 ３ 的其他材 料诸 如握料 、板 材的性 能也 不 如人 意， 加之 工艺设 备落后 ， 直接 影响 国产 模具 水

要点二
等离子喷涂技术
通过等离子喷涂将金属或非金属粉末熔融并喷射到模具表 面，形成均匀、致密的涂层，提高表面耐久性和抗腐蚀性 。
智能化和自动化技术的应用
智能监控系统
利用传感器和监测技术实时监测模具表面处理过程，实 现自动化控制和处理。
自动化处理设备
开发自动化表面处理设备，减少人工干预，提高处理效 率和一致性。
耐久性。
提高产品质量和生产效率
提高产品精度和一致性
通过表面处理技术，可以改善模具表 面的粗糙度和形貌，减小产品尺寸和 形状的误差，提高产品的精度和一致 性，从而提高生产效率。
降低生产成本
通过表面处理技术，可以提高模具的 耐磨性和耐久性，减少维修和更换模 具的频率和成本，降低生产成本。
降低生产成本
04 模具表面处理技术的优势 与挑战
提高模具使用寿命
增强模具表面硬度和耐磨 性
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层高硬度的硬化层，从而提高模具的耐磨性 和抗疲劳性能，延长模具的使用寿命。
降低摩擦系数
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层低摩擦系数的涂层，减小模具与材料之间 的摩擦力，降低磨损和摩擦热，提高模具的
优化生产流程
通过表面处理技术，可以优化模具的 设计和制造流程，减少加工时间和成 本，提高生产效率。
降低能耗和资源消耗
一些表面处理技术可以降低模具的能 耗和资源消耗，例如离子注入和激光 熔覆等，从而降低生产成本。
技术更新换代快
技术发展迅速
随着科学技术的不断发展，模具 表面处理技术也在不断更新换代 ，新的技术和工艺不断涌现。
常用的五金模具表面处理技术包括喷涂、电镀和化学热处理等。这些技术可以提 高模具表面的硬度和耐久性，降低生产成本和提高产品质量。

(4) 渗氮处理后，工件的变形很小，适合精密模具的表面强化。
*
表面化学热处理技术
二、渗氮(氮化)
(一)气体渗氮
表2 部分模具钢的气体渗氮工艺规范
牌号
处理 方法
渗氮工艺规范
渗氮层 深度/mm
表面硬度
阶段
渗氮温度/℃
时间/h
氨分解率/%
30CrMnSiA
一段
—
500±5
25～30
20～30
0.2～0.3
(一)气体渗氮
(1) 经过渗氮后钢表面形成一层极硬的合金氮化物，渗氮层的硬度一般可达到68～72HRC，不需要再经过淬火便具有很高的表面硬度和耐磨层，而且还可以保持到600～650℃而不明显下降。
(2) 渗氮后钢的疲劳极限可提高15%～35%。这是由于渗氮层的体积增大，使工件表面产生了残余压应力。
(3) 渗氮后的钢具有很高的抗腐蚀能力。
>58HRC
Cr12MoV
760～800HV
*
表面化学热处理技术
二、渗氮(氮化)
(二)离子渗氮
离子渗氮有如下特点：
(1) 渗氮速度快，生产周期短。
(2) 渗氮层质量高。
(3) 工件的变形小。
(4) 对材料的适应性强。
氮碳共渗
提高硬度、耐磨性、抗粘附性、抗蚀性、耐热疲劳性
冷挤模、拉深模、挤压模穿孔针
渗硼
具有极好的表面硬度、耐磨性、抗粘附性、抗氧化性、热硬性、良好的抗蚀性
挤压模、拉深模
碳氮硼三元共渗
提高硬度、强度、耐磨性、耐疲劳性、抗蚀性
挤压模、冲头针尖
盐浴覆层 (TD处理)
提高硬度、耐磨性、耐热疲劳性、抗蚀性、抗粘附性、抗氧化性

04
激光加工机的缺点是设 备成本较高，且对工作 环境要求较高。
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模具零件精密加工质量控制
加工参数的选择与优化
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切削速度
根据材料特性和刀具质量， 选择合适的切削速度，以 减小切削力，降低表面粗 糙度。
进给量
优化进给量可以提高加工 效率，同时保证加工质量， 减少刀具磨损和热量的产 生。
切削深度
研磨机通过研磨剂和研磨盘对工件表面进行研磨，可以 去除工件表面的划痕、凸起、毛刺等缺陷。
研磨机广泛应用于各种模具零件的研磨加工，如注塑模、 压铸模等。
抛光机
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抛光机是用于模具零件抛光加 工的重要工具，它可以提高模 具零件的光泽度和表面粗糙度
。
抛光机通过抛光轮对工件表面 进行抛光，可以去除工件表面
激光加工技术
总结词
高能量、高速度、高精度
详细描述
激光加工技术是一种利用高能激光束 对工件进行切割、焊接、打孔等加工 的方法。它具有高能量、高速度和高 精度的优点，适用于各种复杂形状和 高精度要求的模具零件。
03
模具零件精密加工流程
模具设计
模具设计是精密加工的第一步， 需要根据产品需求和工艺要求 进行详细设计。
半精加工后，零件表面应较为平整，无明显缺陷。
精加工
精加工是模具零件精密加工的关键环 节，直接决定了零件的最终质量和性 能。
精加工后，零件的尺寸、形状和表面 质量应达到设计要求。
精加工过程中需要选用高精度刀具和 设备，控制好切削参数和切削深度。
表面处理
表面处理是提高模具零件耐磨性、 耐腐蚀性和外观质量的重要环节。
无损检测