塑料模具的拋光處理工序(doc8)

1、塑料模具的拋光處理工序(doc8)塑料模具的拋光處理隨著塑料制品日溢廣泛的應(yīng)用，如日化用品和飲料包裝容器等，外觀的需要往往要求塑料模具型腔的表面達(dá)到鏡面拋光的程度。而生產(chǎn)光學(xué)鏡片、射唱片等模具對表面粗糙度要求極高，因而對拋光性的要求也極高。拋光不僅增加工件的美觀，而且能夠改善材料表面的耐腐 蝕性、耐磨性，還可以使模具擁有其它優(yōu)點(diǎn)，如使塑料制品易于脫模, 減少生產(chǎn)注塑周期等。因而拋光在塑料模具制作過程中是很重要的一 道工序。目前常用的拋光方法有以下幾種:1.1 機(jī)械拋光機(jī)械拋光是*切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得 到平滑面的拋光方法，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操 作為主，

2、特殊零件如回轉(zhuǎn)體表面，可使用轉(zhuǎn)臺等輔助工具，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(yùn)動。 利用該技術(shù)可以達(dá)到Ra0.008 u m的表面粗糙度，是各種拋光方法中最高的。光學(xué)鏡片模具常采用這種方法。1.2 化學(xué)拋光化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中表面微觀凸出的部分較凹部分優(yōu) 先溶解，從而得到平滑面。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是不需復(fù)雜設(shè)備，可 以拋光形狀復(fù)雜的工件，可以同時拋光很多工件，效率高?；瘜W(xué)拋光 的核心問題是拋光液的配制?；瘜W(xué)拋光得到的表面粗糙度一般為數(shù)10 u mo1.3 電解拋光電解拋光基本原理與化學(xué)拋光相同，即

3、*選擇性的溶解材料表面 微小凸出部分，使表面光滑。與化學(xué)拋光相比，可以消除陰極反應(yīng)的 影響，效果較好。電化學(xué)拋光過程分為兩步：(1)宏觀整平溶解產(chǎn)物向電解液中擴(kuò)散，材料表面幾何粗糙下降，Ra>l p mo(2)微光平整陽極極化，表面光亮度提高，Ra<lumo1.4 超聲波拋光將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中，依*超聲波的振蕩作用，使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小，不會 引起工件變形，但工裝制作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學(xué)或 電化學(xué)方法結(jié)合。在溶液腐蝕、電解的基礎(chǔ)上，再施加超聲波振動攪拌溶液，使工件表面溶解產(chǎn)物脫離，表面附近的腐蝕或電解質(zhì)均勻； 超聲波在液

4、體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程，利于表面光亮化1.5 流體拋光流體拋光是依*高速流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面 達(dá)到拋光的目的。常用方法有：磨料噴射加工、液體噴射加工、流體 動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅(qū)動，使攜帶磨粒的液體介質(zhì)高 速往復(fù)流過工件表面。介質(zhì)主要采用在較低壓力下流過性好的特殊化 合物（聚合物狀物質(zhì)）并摻上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。1.6研磨拋光磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工。這種方法加工效率高，質(zhì)量好，加工條件容易控制，工作條 件好。采用合適的磨料，表面粗糙度可以達(dá)到RaO.lum。在塑料模具加工中所說的拋光與其他行業(yè)中所要求的表

5、面拋光有很大的不同，嚴(yán)格來說，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)。表面拋光一般只要求獲得光亮的表面即可。鏡面加工 的標(biāo)準(zhǔn)分為四級：AO=Ra0.008um, Al = Ra0.016 u m, A3 =Ra0.032um, A4=Ra0.063 u m,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(jī)械拋光為主。2.1 機(jī)械拋光基本程序要想獲得高質(zhì)量的拋光效果，最重要的是要具備有高質(zhì)量的油石、 砂紙和鉆石研磨膏

6、等拋光工具和輔助品。而拋光程序的選擇取決于前 期加工后的表面狀況，如機(jī)械加工、電火花加工，磨加工等等。機(jī)械 拋光的一般過程如下：(1)粗拋 經(jīng)銃、電火花、磨等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 00040 000rpm的旋轉(zhuǎn)表面拋光機(jī)或超聲波研磨機(jī)進(jìn)行拋光。常用的方法 有利用直徑e3mm、WA # 40。的輪子去除白色電火花層。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。一般的使用 順序?yàn)?18。 #240 #320 #400 #600 #80 0 z #1000。許多模具制造商為了節(jié)約時間而選擇從#400開始。(2)半精拋半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為：#4 00 - #

7、600 #800 #1000 #1200 z #1500。實(shí)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?yàn)檫@樣 可能會導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面燒傷。(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)行研磨的話，則通常的研磨順序是9 um (#1800) 2 6Hm (#3000) 311m (#8000)。9 口 m的鉆石研磨膏和拋光布輪 可用來去除#1200和#15。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?yàn)閘um (#14000) rv l/2um (#6 0000) rvl/4um (#100000)。精度要求在工rm以

8、上(包括lum)的拋光工藝在模具加工車 間中一個清潔的拋光室內(nèi)即可進(jìn)行。若進(jìn)行更加精密的拋光則必需一 個絕對潔凈的空間。灰塵、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報(bào)廢數(shù)個 小時工作后得到的高精密拋光表面。2.2 機(jī)械拋光中要注意的問題用砂紙拋光應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)用砂紙拋光需要利用軟的木棒或竹棒。在拋光圓面或球面時, 使用軟木棒可更好的配合圓面和球面的弧度。而較硬的木條像櫻桃木, 則更適用于平整表面的拋光。修整木條的末端使其能與鋼件表面形狀 保持吻合，這樣可以避免木條(或竹條)的銳角接觸鋼件表面而造成 較深的劃痕。(2)當(dāng)換用不同型號的砂紙時，拋光方向應(yīng)變換45° z 9。° ,

9、這 樣前一種型號砂紙拋光后留下的條紋陰影即可分辨出來。在換不同型 號砂紙之前，必須用工。0%純棉花沾取酒精之類的清潔液對拋光表面 進(jìn)行仔細(xì)的擦拭，因?yàn)橐活w很小的沙礫留在表面都會毀壞接下去的整 個拋光工作。從砂紙拋光換成鉆石研磨膏拋光時，這個清潔過程同樣 重要。在拋光繼續(xù)進(jìn)行之前，所有顆粒和煤油都必須被完全清潔干凈。(3)為了避免擦傷和燒傷工件表面，在用#1200和#1500砂紙進(jìn)行拋光時必須特別小心。因而有必要加載一個輕載荷以及采用兩步拋光法對表面進(jìn)行拋光。用每一種型號的砂紙進(jìn)行拋光時都應(yīng)沿兩個不同方向進(jìn)行兩次拋光，兩個方向之間每次轉(zhuǎn)動45。90。鉆石研磨拋光應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)這種拋光必須

10、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#80。研磨膏拋光時，常用載荷為100-200g/cm2,但要保持此載荷的精準(zhǔn)度很難做到。為了更容易做到這一點(diǎn)，可以在木條上做一個薄且窄的手柄，比如加一銅片；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。(2)當(dāng)使用鉆石研磨拋光時，不僅是工作表面要求潔凈，工作者的雙 手也必須仔細(xì)清潔。(3)每次拋光時間不應(yīng)過長，時間越短，效果越好。如果拋光過程進(jìn) 行得過長將會造成“橘皮”和“點(diǎn)蝕”。(4)為獲得高質(zhì)量的拋光效果，容易發(fā)熱的拋光方法和工具都應(yīng)避免。比如：拋光輪拋光，拋光輪產(chǎn)生的熱量會

11、很容易造成“橘皮”。(5)當(dāng)拋光過程停止時，保證工件表面潔凈和仔細(xì)去除所有研磨劑和 潤滑劑非常重要，隨后應(yīng)在表面噴淋一層模具防銹涂層。由于機(jī)械拋光主要還是*人工完成,所以拋光技術(shù)目前還是影響拋 光質(zhì)量的主要原因。除此之外，還與模具材料、拋光前的表面狀況、 熱處理工藝等有關(guān)。優(yōu)質(zhì)的鋼材是獲得良好拋光質(zhì)量的前提條件，如 果鋼材表面硬度不均或特性上有差異，往往會產(chǎn)生拋光困難。鋼材中 的各種夾雜物和氣孔都不利于拋光。3.1 不同硬度對拋光工藝的影響硬度增高使研磨的困難增大，但拋光后的粗糙度減小。由于硬度的增高，要達(dá)到較低的粗糙度所需的拋光時間相應(yīng)增長。同時硬度增高，拋光過度的可能性相應(yīng)減少。零件硬度與研磨性能和拋光性能的關(guān)系如圖2所示。3.2 工件表面狀況對拋光工藝的影響鋼材在切削機(jī)械加工的破碎過程中，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