模具制造工艺6.ppt

5.1.3 电解磨削 5.1.3.1 基本原理（图） 阳极溶解+机械磨削 （扒去氧化膜） 5.1.3.2 电解磨削的特点 1）与机械磨削比，加工范围广，生产效率高 2）与电解加工比，加工精度高，表面质量好 3）砂轮损耗小 缺点：磨刃口不易锋利，需防锈 5.1.3.3 电解磨削在模具加工中的应用 1）磨削难加工的材料 2）减少粗加工 3）提高加工效率 4）抛光 电解抛光工场 5.1.4 电铸成形 电铸加工的特点可概括为“微、脆、慢” 1）能准确、精密地复制复杂型面和细微纹路。做皮纹 2）能获得尺寸精度高、表面粗糙度值Ra小于0.1微米的复制品，用同一原模生产多个电铸件时，形状、尺寸的一致性好。 3）可把复杂零件的内表面复制为外表面，然后再电铸复制。反之亦然，适应性广。 4）金属制品纯度高。 5）加工速度慢（0.02~0.05mm/h）、效率低。 6）能获得的制件厚度不大（4~8mm），且不够均匀，存在较大内应力，强度不高，性能较脆。 电铸加工的应用 唱片模、工艺美术品模、印刷版（纸币、证券、邮票等）； 注塑模、电火花成形电极； 复杂、高精度的空心薄壁件（如波导管）； 表面粗糙度标准样块、反光镜、表盘、异型孔喷嘴等特殊零件 电铸工艺过程 （1）第一种 产品图纸→母模设计→制造金属母模→去油、镀脱模层→电沉积（电铸）→加固→脱模→机械加工→成品 或 产品图纸→母模设计→制造非金属母模→清洗、防水处理→镀导电膜→电沉积（电铸）→加固→脱模→机械加工→成品 （2）第二种 用于大量生产或电铸电极 产品图纸→母模设计→制造标准母模→反制阴模→再反制母模→电铸前处理→电沉积（电铸）→加固→脱模→机械加工→成品 母模设计要点： 形状相反；需考虑收缩率；粗糙度愈小愈好；必要时应有脱模斜度；边缘适当加大（后去除）；凹、凸不能相差太大，尽量避免尖角 母模材料：金属或非金属 5.2 化学加工 利用酸、碱、盐等化学溶液与金属发生化学反应，使金属溶解，改变工件尺寸和形状 5.2.1 化学蚀刻（化铣） （以门板模具制造为例） 5.2.2 照相化学腐蚀加工 蚀刻工序 利用相片和电脑技术制成图案底片(菲林)； 将底片粘贴到涂有光阻介质涂层且干净的工件表面； 将工件置于紫外线灯照射下，并在显影液中显影，将曝光部位清除； 将工件浸入酸液(硝酸或氯化铁？)池中或将酸液喷雾至工件表面，控制时间，清洗 5.3 超声波加工 跨机械、电、光3个学科 1950年代起步（日本），我国50年代末开始 5.3.1 超声波加工基本原理与特点 次声波 ＜16Hz（次/s） 声波 ＞16~2×104Hz 超声波 ＞2×104~107Hz蝙蝠、狗、鲸、海豚等可闻 特超声波（微波超声）＞0.5×109Hz 超声振动驱动磨粒撞击脆性工件，实现加工（穿孔、切割等） 特点： 1）加工脆性不导电材料(陶瓷、玻璃、宝石等) ； 2）工具简单，通用？设备结构简单 3）对工件作用力小 5.3.2 设备 超声波发生器 5.3.3 基本工艺规律 5.3.4 应用 切削，磨削，光整加工，塑性加工，磨料冲击加工，焊接 5.4 激光加工 1960年代开始发展起来 5.4.1 原理与特点 能量高度集中，局部高温达104℃，功率密度达108~1010w/cm2 特点： 1）不需要工具，不存在工具损耗，无接触加工（无力的作用），能量及其移动速度均可调，可实现多种加工目的 2）几乎能加工任意材料，特别适用于高硬度、高脆性、高熔点的材料 3）加工速度快，效率高，热影响区小，加工质量稳定 4）适合加工小孔、窄缝，光斑可聚焦到微米级 5）可穿越透明材料，如对真空管内部进行焊接 特点： 6）与电子束加工等比较，装置简单，不要求抽真空系统 7）需反复试验，寻找合理参数，为减少反射，工件应色化、打毛 8）操作者应佩戴防护眼镜 危害：损伤眼睛、皮肤组织；危害眼睛、皮肤。 伴随危害：电气污染；大气污染；辐射；使用了低温致冷剂；噪声；爆炸；火灾等 5.4.2 设备 激光器 气体（CO2，占2/3），固体（YAG，占1/3），液体，半导体 电源 光学与机械系统/可数字控制 5.4.3 工艺规律 影响加工的主要因素有：焦距，焦点位置，输出能量与照射时间，光斑内的能量分布，多次照射，工件材料等 5.4.4 应用 打孔，最小可达10微米 切割， 金属名片 焊接，快速制模 雕刻（以雕刻印章为例） ROFIN laser micro welding 特种加工还有： 涂镀（电化学能，金属离子阴极沉积） 磨粒流加工（挤压珩磨） 用于铝型材挤压模 ?高压水射流切割 岩石，金属 光化学加工 光刻 ?高能束加工： 电子束加工（电能、热能，熔化、气化，切割、打孔、焊接）； 离子束加工（电