模具制造精度控制浅析

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摘要：当前我国的模具工业、锅炉制造业等获得了快速发展，企业对模具的质量和精度的要求也逐渐增加，为了更好地促进模具工业的发展，就需要加强对模具制造精度控制的研究。本文对当前模具零件制造的各个阶段的精度控制进行了分析，以期加深人们对模具制造精度控制的了解，进一步推进模具制造工业的发展。

关键词：模具制造；精度控制；零件制造；工艺

1.粗加工阶段

粗加工阶段的精度控制对整个模具制造精度控制有基础性作用，为此，对不同的选材，在粗加工的时候应该利用不同的刀具、加工参数。金属切削性能和碳含量负相关，一般来说，硬度是金属切削性能的重要表现。钢越硬加工难度就越大，金属的切削性能和钢的种类存在很大联系，一般来说在铸件和锻件表面很难进行加工。正是因为如此，我们才需要利用不同的刀具、加工参数来对材料进行加工。硬度最高为330—440的材料我们可以利用高速工具钢加工；硬度最高位45HRC的材料，我们可以用高速钢+钛化氮涂层来进行加工；最高硬度为65-70HRC的材料，则需要利用硬质合金、立方氮化硼、陶瓷以及金属陶瓷来进行加工。浅切削是我们利用高速铣精加工淬硬模具钢时需要遵守的原则，一般来说，深度在0.2/0.2mm。为每一个工序中的道具均匀分布加工余量是切削过程中需要完成的重要目标，为此，在加工的过程中应该使用不同直径的道具，一般是从大到小来进行精加工，避免切削道具过大弯曲。为了对道具刃口的形状进行确认，我们需要对模具的最终形状进行了解，以保证高精度。高速切削还有一种常用方法就是恒定材料加工余量，利用这样方法能够减少产生的热量和残余应力，避免零部件变形的情况发生。

2.热处理阶段

要更好地完成热处理控制，不但需要控制对内应力，还需要保证要求硬度，确保零件加工尺寸稳定性，用不同的处理方法对不同材料进行处理。近年来，使用的材料增多，除了硬质合金、Cr12、Cr12MoV，诸如V10等新材料也产生，要求不同的模具，都可以被开发出来。以Cr12MoV为例，经过粗加工阶段的处理之后，对其进行淬火处理，这时候工件的存留应力仍然较大，这样很容易出现开裂等状况，为此应该趁热回火，及时将应力消除。我们应该确保淬火的温度在950-1020℃，当温度降到200-220℃的时候出炉空冷，之后迅速回炉220℃回火，我们将其称为一次硬化工艺。这样就能确保强度和耐磨性，对于那些磨损实效的模具比较适用。在实际的生产过程中，存在一些拐角较多、形状复杂的工件，淬火应力经过回火仍旧不能很好地将其消除，为此，在对其进行精加工之前需要将应力进行及时释放。

3.工件精磨阶段

相较于普通切削，磨削表面平整度更好，随着砂轮、轴承结构的改进，磨削水平有了较大的提升，这样就能更好地控制粗糙度。实际的生产中，磨床主轴振动和磨粒切削刃高度差是导致表面微观不平的主因，当这些方面都得到很好地解决之后，微观表面平整度与理论值更加接近。砂轮和工件位置的变化会直接影响到磨削精度，为此我们应该对生产中这些影响因素进行分析、总结，主要包括磨床及工件的弹性变形、砂轮磨损引起砂轮形状变化等。工艺的弹性形变是导致微观平整度偏大的主要原因，一般来说，径向磨削力比较大，这样就会引起弹性形变，对砂轮切削深度产生影响，故而我们应该重视机床调整量的作用。在实际的生产中，多次“无火花”磨削是必不可少的。磨削精度的另一个重要影响因素就是热变形问题，为了减少热变形，可以从两个方面着手：一个是减少磨削热，另一个方面是加速磨削热的传出。

4.电加工阶段

电加工是现代模具生产不可或缺的部分，对各类异形、高硬度零件加工也可以利用这种方式，具体来说，其主要包括电火花线切割与电火花加工两种方式。为此，我们需要对这两种方式进行深入分析：其一，电火花线切割，工件热处理之后，我们一般会进行线切割加工。然而我们需要考虑到材料残余应力对加工精度的影响，为此，就需要选择锻造性好、淬透性好的材料，对切割路线的选择也需要斟酌。其二，电火花，放电间隙大小、二次放电等因素都会对电火花加工精度造成很大影响。我们需要对避免或减少这些因素的影响，在电花加工的时候，工件与工具电极间存在放电间隙，我们应该沿加工轮相差一个放电间隙，以保证加工的精度。加工过程中，工件和电极都会受到电腐蚀损耗。将电极的形状和尺寸复制到工件是电火花加工重要的功用，若是存在损耗的话则会对工件产生直接影响。为此，可以贯穿型孔，以对电极的损耗进行补偿。二次放电实际上一种非正常的放电，其对电火花加工形状精度会产生很大影响，为此，在电火花成形的时候，可以让电极在水平面内做圆周平移运动。

5.组配加工阶段

对零件表面进行钳工处理是组配之前需要完成的工作，零件裂纹扩展的源头是刀痕、裂痕比较集中的地方，为此，在加工结束后，需要通过钳工打磨，将存在的隐患进行加工处理，对零件进行表面强化。工件的一些菱边、孔口要进行倒钝。在电加工阶段往往会产生一定的变质樱花层，其不但质脆，且有应力残留，为此需要将硬化层消除，一般来说我们对硬化层进行抛光处理。磨削加工、电加工的时候，会出现磁化的现象，在组装之前，需要进行退磁处理，用乙酸乙酯清洗表面。组装过程应该严格根据装配图进行，确保零部件的装配顺序，注重重点的环节和关键步骤，按部就班地完成组配工作。

6.总结

模具的质量在很大程度上由零件的质量决定，为了保证模具的质量，就需要保证模具零件的制造精度，对其进行有效地控制。从当前的情况来看，模具零件制造包括诸多流程，不但有粗加工、热处理、精磨，还包括电加工、组配加工等。本文对当前模具零件制造的各个阶段的精度控制进行了分析，以期加深人们对模具制造精度控制的了解，进一步推进模具制造工业的发展。

参考文献：

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[2] 孙琨，方亮，叶庆光，黄晓慧，严伟林.聚苯乙烯快速成形加工参数对表面粗糙度的影响[J].西安交通大学学报，2007（03）.

[3] 颜永年，张人佶，林峰.快速金属模具制造技术的最新进展及发展趋势[J].航空制造技术，2007（05）.

作者简介：

姓名：何永（1984年9月19日） 男 汉族 广西梧州 学历：大学专科 职称：初级职称 研究方向：锅炉部件模具设计与制造