第三章模具零件的机械加工及其他加工分解.ppt

3.3.1.1.1 冷挤压的分类 根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系，冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。 1．正挤压如图3-77所示，挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压； 2．反挤压如图3-78所示，挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反，适用于各种截面形状的杯形件的挤压； 3．复合挤如图3-79所示，挤压时，金属流动方向相对于凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复杂形状制件的挤压；改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。 图3-77 正挤压图 3-78 反挤压图 3-79 复合挤 3.3.1.1.2 冷挤压的特点 3.3.1 型腔冷挤压的工艺具有以下特点： (1) 可以加工形状复杂的型腔，尤其适合于加工某些难以切削加工的形状复杂的型腔。 (2) 挤压过程简单、迅速，生产率高；一个工艺凸模可以多次使用。 (3) 加工精度高，表面粗糙度小。 (4) 冷挤压的型腔，材料纤维未被切断，金属组织更为紧密，型腔强度高。 3.3.1.2.成型原理及挤压方式 (1) 冷挤压成型原理 冷挤压是利用金属塑性变形的原理来加工模具型腔的。这种方法是利用淬硬的冲头，在冲压机的高压下缓慢地挤入具有一定塑性的坯料中，获得与冲头形状相同、凹凸相反的型腔。 图3-80 型腔冷挤压成型 (2) 冷挤压方式 型腔的冷挤压方式分为闭式挤压和开式挤压。 1）闭式挤压 闭式挤压是将坯料放在冷挤压模套内进行挤压加工，如图3-81所示。在将工艺凸模压入坯料的过程中，由于坯料的变形受到模套的限制，金属只能朝着工艺凸模压入的相反方向产生塑性流动，迫使变形金属与工艺凸模紧密贴合，提高了型腔的成型精度。 图3-81 闭式挤压 (2)研磨特点 ①尺寸精度高： 可稳定获得高精度表面。尺寸精度可达O.025μm。 ②形状精度高：由于微量切削，研磨运动轨迹复杂，并且不受运动精度的影响，因此可获得较高的形状精度。球体圆度可达0.025μm、圆柱体圆柱度可达O.1μm。 ③表面粗糙度低：在研磨过程中，磨粒的运动轨迹不重复，有利于均匀磨掉被加工表面的凸峰，从而降低表面粗糙度。表面粗糙度可达0.1μm。 ④表面耐磨性提高：由于研磨表面质量提高，使摩擦系数减小，并且使有效接触表面积增大，使耐磨性提高。 ⑤耐疲劳强度提高：由于研磨表面存在着残余压应力，这种应力有利于提高零件表面的疲劳强度。 ⑥不能提高各表面之间的位置精度。 ⑦多为手工作业，劳动强度大。 (3)抛光机理 抛光加工过程与研磨加工基本相同，抛光加工过程如图所示。 抛光加工过程示意图 1－软质抛光器具 2－细磨粒 3－微小切屑 4－工件 抛光是一种比研磨更细微磨削的精密加工。研磨时研具较硬，其微切削作用和挤压塑性变形作用较强，在尺寸精度和表面粗糙度两方面都有明显的加工效果。在抛光过程中也存在着微切削作用和化学作用。由于抛光所用研具较软，还存在塑性流动作用。这是由于抛光过程中的摩擦现象，使抛光接触点温度上升，引起热塑性流动。抛光的作用是进一步降低表面粗糙度，并获得光滑表面，但不提高表面的形状精度和位置精度。 抛光加工是在研磨之后进行，经抛光加工后的表面粗糙度可达Ra＝0.4μm以下。模具成型表面的最终加工，大部分都需要进行研磨和抛光。 3．研磨抛光分类 (1)按研磨抛光过程中操作者参与的程度分为： ①手工作业研磨抛光：特别是型腔中窄缝、盲孔、深孔和死角部位的加工，仍然是手工研磨抛光方法占主导地位。 ②机械设备研磨抛光：主要依靠机械设备进行的研磨抛光。它包括一般研磨抛光设备和智能自动抛光设备，这是研磨抛光发展的主要方向。 (2)按磨料在研磨抛光过程中的运动轨迹分为： ①游离磨料研磨抛光：在研磨抛光过程中，利用研磨抛光工具系统给游离状态的研磨抛光剂以一定压力，使磨料以不重复的轨迹运动进行微切削作用和微塑性挤压变形。 ②固定磨料研磨抛光：是指研磨抛光工具本身含有磨料，在加工过程中研磨抛光工具以一定压力直接和被加工表面接触，磨料和工具的运动轨迹一致。 (3)按研磨抛光的机理分为： ①机械式研磨抛光：是利用磨料的机械能量和切削力对被加工表面进行微切削为主的研磨抛光。 ②非机械式研磨抛光：主要依靠电能、化学能等非机械能形式进行的研磨抛光。 (4)