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在模具加工過程中,困擾大家的是一些常見的缺陷,這些缺陷會直接導致工件的工作性能,甚至會導致工件在這里無法使用。所以在加工模具的時候一定要盡量避免一些缺陷。
合理選擇和修整砂輪,白剛玉砂輪較好,其性能硬而脆,容易產(chǎn)生新的切削刃,所以切削力小,磨削熱小。最好使用中等粒度,如46~60目,中等軟硬(ZR1、ZR2、R1、R2)的砂輪硬度,即粗粒度、低硬度砂輪。良好的自激可以降低切削熱。選擇合適的砂輪進行精密磨削是非常重要的。鑒于模具鋼含鉬量高,Gd單晶剛玉砂輪更合適。加工硬質(zhì)合金和高硬度材料時,選擇有機結(jié)合劑金剛石砂輪。有機結(jié)合劑砂輪具有良好的自磨性能,工件粗糙度可達Ra0.2M m,近年來,隨著新材料的應(yīng)用,CBN砂輪得到廣泛應(yīng)用,顯示出良好的加工效果。數(shù)控成形磨床、三坐標磨床、數(shù)控內(nèi)外圓磨床的精加工效果優(yōu)于其他類型的砂輪。在磨削過程中,要注意及時修整砂輪,以保持砂輪的鋒利度。砂輪鈍化后,工件表面會發(fā)生摩擦和擠壓,導致工件表面燒傷,降低其強度。
模具加工中應(yīng)合理使用冷卻潤滑劑,發(fā)揮冷卻、清洗、潤滑三大作用,保持冷卻潤滑的清潔,從而將磨削熱量控制在允許范圍內(nèi),防止工件熱變形。改善磨削時的冷卻條件,如采用油浸砂輪或內(nèi)冷砂輪。當切削液導入砂輪中心時,可以直接進入磨削區(qū),起到有效的冷卻作用,防止工件表面燒傷。
由于淬火應(yīng)力和網(wǎng)狀碳化組織在磨削力的作用下發(fā)生相變,容易使工件開裂,熱處理后的淬火應(yīng)力降到最低。為了消除磨削殘余應(yīng)力,磨削后應(yīng)進行低溫時效處理,以提高精密模具的韌性。
為消除磨削應(yīng)力,可將模具在260~315的鹽浴中浸泡1.5分鐘,然后在30的油中冷卻,使硬度降低1HRC,殘余應(yīng)力降低40%~65%。
對于尺寸公差在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,需要恒溫磨削。根據(jù)計算,當300mm長的鋼件溫差為3時,材料變化約為10.8m (10.8=1.233,每100mm變形量為1.2m/),在每次精整過程中應(yīng)充分考慮這一因素的影響。
電解磨削用于提高模具的制造精度和表面質(zhì)量。電解磨削時,砂輪刮去氧化膜而不磨削金屬,所以磨削力小,磨削熱小,不會出現(xiàn)磨削毛刺、裂紋、燒傷等現(xiàn)象。一般表面粗糙度可以優(yōu)于Ra 0.16 m,另外砂輪磨損小。比如磨削硬質(zhì)合金時,碳化硅砂輪的磨損約為硬質(zhì)合金重量的400% ~ 600%,砂輪的磨損率僅為硬質(zhì)合金的50% ~ 100%。選擇合理的磨削參數(shù),采用徑向進給小精度磨削方法甚至精磨。適當降低徑向進給速度和砂輪轉(zhuǎn)速,增加軸向進給速度,可以減小砂輪與工件的接觸面積,改善散熱條件,從而有效控制表面溫度。
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