模具的磨削处理技术

1.合理选择和修整砂轮

采用白刚玉的砂轮较好,它的性能硬而脆,且易产生新的切削刃,因此切削力小,磨削热较小,在粒度上使用中等粒度,如46-60目较好,在砂轮硬度上采用中软和软(ZR1、ZR2和R1、R2),即粗粒度、低硬度的砂轮,自励性好,可降低切削热。

精磨时,选择适当的砂轮十分重要。针对模具钢材的高钒高钼状况,选用GD单晶刚玉砂轮比较适合,当加工硬质合金、淬火硬度高的材料时,优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自磨性好,磨出的工件粗糙度可达Ra0.2μm。

近年来,随着新材料的应用,CBN(立方氮化硼)砂轮显示出十分好的加工效果,在数控成型磨床、坐标磨床、CNC内外圆磨床上精加工,效果优于其它种类砂轮。

在磨削加工中,要注意及时修整砂轮,保持砂轮的锐利。当砂轮钝化后,会在工件表面滑擦、挤压,造成工件表面烧伤,强度降低。

2.合理使用冷却润滑液

发挥冷却、洗涤、润滑的三大作用,保持冷却润滑清洁,从而控制磨削热在允许范围内,以防止工件热变形。

改善磨削时的冷却条件,如采用浸油砂轮或内冷却砂轮等措施。

将切削液引入砂轮的中心,切削液可直接进入磨削区,发挥有效的冷却作用,防止工件表面烧伤。

3.将热处理后的淬火应力降低到zui低限度

因为淬火应力、网状碳化组织在磨削力的作用下,组织产生相变,极易使工件产生裂纹。对于高精度模具,为了消除磨削的残余应力,在磨削后,应进行低温时效处理,以提高韧性。

4.消除磨削应力

消除磨削应力,可将模具在260℃-315℃盐浴中浸1.5min,然后在30℃油中冷却,这样,硬度可下降1HRC,残留应力降低40%-65%。

5.恒温磨削

对于尺寸公差在0.01mm以内的精密模具的精密磨削,要注意环境温度的影响,要求恒温磨削。由计算可知,300mm长的钢件,温差3℃时,材料有10.8μm左右的变化,(10.8=1.2×3×3,每100mm变形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。

6.采用电解磨削加工

电解磨削加工,可以改善模具制造精度和表面质量。

电解磨削时,砂轮刮除氧化膜,而不是磨削金属,因而磨削力小,磨削热也小,不会产生磨削毛刺、裂纹、烧伤等现象,一般表面粗糙度可优于Ra0.16μm;另外,砂轮的磨损量小,如磨削硬质合金,碳化硅砂轮的磨损量大约为磨削掉的硬质合金重量的400%-600%;用电解磨削时,砂轮的磨损量只有硬质合金磨除量的50%-。

7.合理选择磨削用量

采用径向进给量较小的精磨方法,甚至精细磨削。如:适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量,使砂轮与工件接触面积减少,散热条件得到改善,从而有效地控制表层温度的提高。

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