模具导向零件的制造技术

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第2章模具导向零件的制造技术
• 任务一导柱的制造 • 任务二导套的制造 • 任务三滑块的制造
任务一导柱的制造
【目的要求】1.厂解研磨在模具制造中的重要作用； 2.掌握研磨的机理； 3.熟悉研磨材料的选择方法； 4.掌握模具导柱的加工工艺过程。
【重点】1.研磨的机理； 2.研磨材料的选择方法； 3.导柱的制造工艺规程。
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任务一导柱的制造
三、导柱的研磨 1.研磨的机理
研磨是使用研具、游离磨料对被加工表面进行微量切削的精密加工方法。在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑剂，使被加工表面和研具之间产生相对运动，并施以一定压力，通过其间的磨料产生切削、挤压等作用，从而去除表面凸起处，提高表面精度、降低表面粗糙度。
【难点】1.研磨的机理； 2.导柱在加工过程中定位基准的修正。
【任务引入】以图2-1所示塑料注射模具滑动式标准导柱为例，分析导柱的制造过程。
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任务一导柱的制造
一、导柱加工方案的选择导柱的加工表面主要是外圆柱面加工，外圆柱面的机械加工方法
很多。根据导柱不同的精度和粗糙度要求，常用的加工方案和能达到的经济精度与表面粗糙度如下： (1)粗车—半精车 (2)粗车—半精车—精车 (3)粗车—半精车—精车—精细车 (4)粗车—半精车—磨削 (5)粗车—半精车—粗磨—精磨 (6)粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨
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2.研磨的特点研磨加工具有以下特点。 (1)尺寸精度高。 (2)形状精度高。 (3)表面粗糙度低。 (4)表面耐磨性提高。 (5)抗疲劳强度提高。
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3.研磨的分类 (1)按研磨的操作方式划分。 ①手工研磨。 ②机械研磨。 (2)按磨料在研磨过程中的运动轨迹划分。 ①游离磨料研磨。 ②固定磨料研磨。 (3)按研磨的机理划分。 ①机械作用研磨。 ②非机械作用研磨。 (4)按研磨剂使用的条件划分 ①湿研。 ②干研磨。 ③半干研磨。
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(2)研磨抛光工具。研磨抛光工具简称研具，既是研磨剂的载体，用以涂敷和镶嵌磨料，使游离的磨粒嵌人研具工作表面发挥切削作用；同时又是研磨成形的工具，要求自身具有较高的儿何形状精度。因此，对研具的材料、儿何形状和表面粗糙度都有较高的要求。 ①研具材料。研磨抛光时直接和被加工表面接触的工具称为研具。研具的材料很广泛，原则上研具材料硬度应比被加工材料硬度低，但研具材料过软会使磨粒全部嵌人研具表面而使切削作用降低。总之，研具材料的软硬程度、耐磨性应与被加工材料相适应。 ②研具种类。普通油石、研磨平板、研磨环、研磨芯棒
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②研磨抛光液。研磨抛光液在研磨抛光过程中起着调和磨料，使磨料均匀分布和冷却润滑的作用，控制调节磨料在研磨抛光剂中的含量。研磨抛光液有矿物油、动物油和植物油3类。10#机油应用最普遍；煤油在粗、精加工中都可使用；猪油中含有油酸活性物质，在研磨抛光过程中与被加工表面发生化学反应，可提高研磨抛光效率，增加表面光泽。常用的研磨抛光液及用途见表2-4 。
③研磨抛光膏。研磨抛光膏是由磨料和研磨抛光液组成的，其分硬和软磨料研磨抛光膏两类。硬磨料研磨抛光膏中的磨料有氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石等，常用粒度为200# ，240# ， W40等磨粉或微粉，磨料硬度应大于工件硬度；软磨料研磨抛光膏中的磨料多为氧化铝、氧化铁和氧化铬等，常用粒度为W20及以下的微粒。软磨料研磨抛光膏中含有油质活性物质，使用时可以用煤油或汽油稀释。
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5.研磨注意事项 (1)研磨余量。研磨余量大小取决于零件尺寸、原始表面粗糙度、精度和最终的质量要求，原则上研磨余量要能去除表面加工痕迹和变质层即可。研磨余量过大，使加工时间增多，研磨工具和材料消耗增多、加工成本增大；研磨余量过小，加工后达不到要求的表面粗糙度和精度。 (2)研磨步骤及注意事项。研磨步骤：粗研磨—细研磨—精研磨—抛光。研磨时应注意：磨料的粒度从粗到细，每次更换磨料都要清洗好工具和零件；研磨抛光过程磨料的运动轨迹要保证被加工表面各点均有相同的或近似的切削条件和磨削条件；还应该根据被加工表面形状特点选择合适的研磨器具和材料，根据整个被加工面的具体情况确定各部位的研磨顺序。
进行定位，保证设计基准和工艺基准重合。中心孔加工形状精度，对导柱的加工质量有很大的影响。为消除热处理过程中中心孔可能产生的变形和其他缺陷，保证其与机床顶尖之间的良好配合，在热处理以后须修正导柱的中心定位孔，使在磨削外圆柱面时能准确定位，以确保外圆柱面的形状与位置精度。
如图2-2所示为在车床上修正中心定位孔示意图，其操作方法为：用车床三爪自定心卡盘夹持锥形砂轮，在被修正的中心定位孔处加人少许煤油或机油，手持工件，工件另一端由车床尾座顶尖支撑，利用车床主轴的转动进行磨削。该方法效率高，加工质量好，但砂轮易磨损，需经常修整。
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还可以将锥形砂轮用锥形铸铁研磨头替代，在中心定位孔表面涂少量的研磨剂进行研磨，这样达到的精度更高。
如图2-3所示为修正中心定位孔用的硬质合金多棱顶尖。其操作方法为：将多棱顶尖装人车床或钻床的主轴锥孔内，利用机床尾座顶尖将工件压向多棱顶尖，通过多棱顶尖的挤压作用，达到修正中心定位孔的儿何误差的日的。该方法比采用锥形砂轮的效率要高，但质量稍差。一般用于大批量生产中要求不高的中心孔的修正。
以上6种加工方案中，方案(1)，(2)，(3)适应于未淬硬的各种金属，方Fra Baidu bibliotek(4) ，(5)，(6)适应于加工要求比较高的硬度大的钢制零件，有色金属零件一般不能采用。
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二、导柱在加工过程中定位基准的修正在导柱加工过程中，外圆柱面的车削和磨削一般采用两端中心孔
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4.研磨加工要素研磨加工是一个复杂的工艺过程，合理地确定研磨加工工艺要素，
是获得高质量加工表面的关键。研磨抛光的加工要素见表2-1。 (1)研磨抛光剂。研磨抛光剂是由磨料和研磨抛光液组成的均匀混合剂。
①磨料。磨料在机械式研磨抛光加工中，起着对被加工表面进行微切削和微挤压的作用，对加工质量起着重要作用。磨料的选择主要是考虑磨料的种类和粒度。磨料有多种，可根据被加工材料的软硬程度和表面粗糙度，以及研磨抛光的质量要求等选择磨料的种类。常用磨料及适用范围见表2-2。磨料粒度主要依据研磨抛光前被加工表面的粗糙度以及研磨抛光后的质量要求进行选择。粗加工选较大的粒度，精加工选较小的粒度。