模具制造是模具設(shè)計(jì)的延續(xù)绑接，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性的過(guò)程需频。在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中采用了先進(jìn)漓帅、高效、高精密機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)炕泳。磨削加工工作量將占模具總的制造工時(shí)的25%～45%纵诞。我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展到今天取得了巨大的進(jìn)步，但仍然與國(guó)外先進(jìn)水平有較大的差距培遵。造是模具設(shè)計(jì)的延續(xù)浙芙，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性的過(guò)程。在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中采用了先進(jìn)荤懂、高效茁裙、高精密機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)塘砸。磨削加工工作量將占模具總的制造工時(shí)的25%～45%。我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展到今天取得了巨大的進(jìn)步晤锥，但仍然與國(guó)外先進(jìn)水平有較大的差距肺沃，在模具壽命上的比較見(jiàn)附表。模具制造的成品質(zhì)量與模具制造精度密切相關(guān)鬼浮，特別是與模具型腔面的精度和表面粗糙度有著密切關(guān)系樱猬。

　　實(shí)際生產(chǎn)中，影響模具失效的因素有：

　∪贰①模具結(jié)構(gòu)肛巫；

　　②模具材料咽露；

　⌒苹荨③冷熱加工的制造工藝（鍛造、熱處理者只、切削加工哗饭、磨削加工、電加工等）蔑懈；

　×疒濉④模具工作條件。

　　要提高模具壽命拐迁，必須對(duì)導(dǎo)致模具損傷的原因及各種影響因素進(jìn)行認(rèn)真分析蹭劈，制定克服的辦法和措施。

　　目前线召，在國(guó)際上有兩種模具制造工藝路線：

　　一是以提高機(jī)械加工與電加工的精度與質(zhì)量铺韧，使手工精加工的工作量降到最低，如高精密機(jī)床和高速成型銑床及其加工工藝的發(fā)展灶搜，為這條工藝路線的發(fā)展奠定基礎(chǔ)祟蚀。

　　二是側(cè)重精加工中的拋光和研磨工藝，其加工工時(shí)割卖，與機(jī)械加工、電火花加工時(shí)間幾乎相等患雏。一副模具是由眾多的零件組配而成鹏溯，零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量，而零件的最終質(zhì)量又是由精加工來(lái)保證的淹仑。

　　在國(guó)內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè)丙挽，精加工階段采用的方法一般是磨削、電加工及鉗工處理匀借。

　　磨削加工對(duì)模具壽命的影響未引起人們的充分重視颜阐，由于不正確的磨削工藝盘塘，造成工件表面燒傷、磨削裂紋攘霞、磨削痕及產(chǎn)生磨削應(yīng)力告傻，致使后續(xù)工序及模具在服役期間的機(jī)械疲勞、冷熱疲勞產(chǎn)生裂紋的萌生源虽捺，嚴(yán)重影響模具的使用壽命蝠题。

　　研究和探討如何提高磨削加工質(zhì)量，提高模具使用壽命蝎蚣、延長(zhǎng)服役時(shí)間殷宴，促進(jìn)采用模具新技術(shù)，正是本文的目的淹误。

　　1窜货、模具的磨削加工

　　磨削過(guò)程的實(shí)質(zhì)是工件被磨削了金屬表層，在無(wú)數(shù)磨粒瞬間的擠壓湘发、磨擦作用下產(chǎn)生變形陋晒，而后轉(zhuǎn)為磨屑，并形成光潔表面的過(guò)程化焕。磨削的全過(guò)程表現(xiàn)為力和熱的作用萄窜。

　　①在磨削過(guò)程中撒桨，加工表面在切削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹查刻，此時(shí)基體金屬溫度較低，因此凤类，表面產(chǎn)生熱壓應(yīng)力穗泵。當(dāng)磨削結(jié)束時(shí)，工件表面溫度降低谜疤，由于表面已產(chǎn)生熱態(tài)塑性變形并受到基體的限制佃延，故而表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力夷磕。

　÷乃唷② 磨削時(shí)，砂輪與工件為弧面接觸坐桩，砂輪切削時(shí)工件產(chǎn)生塑性變形及砂輪與工件間劇烈的摩擦阻力尺棋，從而在砂輪與工件間形成大小相等，方向相反的磨削力爬蜜，同時(shí)由于表層材料塑性變形時(shí)使工件材料內(nèi)部金屬分子之間產(chǎn)生相對(duì)位移嗽绑，形成內(nèi)摩擦而發(fā)熱，砂輪和工件之間外摩擦也產(chǎn)生熱量披痕，這種磨削熱在磨削區(qū)會(huì)產(chǎn)生局部瞬時(shí)達(dá) 1000℃的高溫萤野，而砂輪是不易傳熱的赫赊，所以80%的熱傳入工件和磨屑，而金屬在固態(tài)下隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格杜诲，發(fā)生金相組織的轉(zhuǎn)變剧胚，在磨削淬硬鋼時(shí)，冷卻充分鞋剔，表面層產(chǎn)生二次淬火脱刷，部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而馬氏體比容較大池躁，比容增加饮码，表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，如果磨削冷卻不好褒选，或不用冷卻液氏篇，表面產(chǎn)生回火，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變蹭睡，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力（如γFe轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒璅e時(shí)鐵的體積會(huì)膨脹1%衍菱，），這些應(yīng)力（殘余應(yīng)力可達(dá)到500～1000 MPa）肩豁，如果超過(guò)材料的屈服極限時(shí)脊串，便產(chǎn)生磨削裂紋，另外熱處理淬火后模具未立即回火清钥，淬火溫度過(guò)高琼锋，有網(wǎng)狀碳化，回火后未回火的馬氏體或殘余奧氏體過(guò)多祟昭，在磨削時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相變缕坎，發(fā)生應(yīng)力使工件表層產(chǎn)生裂紋。磨削裂紋是一種很細(xì)的表面裂紋篡悟，磨削裂紋形態(tài)一般有3種：平行線條狀谜叹、網(wǎng)絡(luò)龜裂狀、八字形裂紋搬葬。裂紋的發(fā)生方向和模具形狀有關(guān)荷腊，裂紋的發(fā)展方向和砂輪在工件表面磨削方向有關(guān)，其深度在0.03 mm以內(nèi)镰饶。

　±吕帧③磨削時(shí)，砂輪不鋒利烧骗，進(jìn)刀量大，冷卻不良等使工件表面產(chǎn)生的溫度達(dá)300℃吆揖，引起工件表面發(fā)生燒傷現(xiàn)象铜诽。

　　2阔萧、減少磨削加工缺陷的措施

　　①合理選擇磨削用量懂棘，采用徑向進(jìn)給量較小的精磨方法甚至精細(xì)磨削男梆。如適當(dāng)減少?gòu)较蜻M(jìn)給量及砂輪速度、增大軸向進(jìn)給量先赛，使砂輪與工件接觸面積減少贸卦，散熱條件得到改善，從而有效地控制表層溫度的提高挪确。

　≌锇②合理選擇和修整砂輪，采用白剛玉的砂輪較好锹杈，它的性能硬而脆撵孤，且易產(chǎn)生新的切削刃，因此切削力小竭望，磨削熱較小邪码，在粒度上使用中等粒度，如46～60目較好咬清，在砂輪硬度上采用中軟和軟（ZR1闭专、ZR2和R1、R2）旧烧，即粗粒度影钉、低硬度的砂輪，自勵(lì)性好可降低切削熱粪滤。 精磨時(shí)選擇適當(dāng)?shù)纳拜喪种匾模槍?duì)模具鋼材的高釩高鉬狀況，選用GD單晶剛玉砂輪比較適合杖小，當(dāng)加工硬質(zhì)合金肆汹、淬火硬度高的材料時(shí)，優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪零破，有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨性好衫半，磨出的工件粗糙度可達(dá)Ra0.2μm，近年來(lái)抠孤，隨著新材料的應(yīng)用洋虫，CBN（立方氮化硼）砂輪顯示出十分好的加工效果，在數(shù)控成型磨床悠衔、坐標(biāo)磨床权疾、CNC內(nèi)外圓磨床上精加工，效果優(yōu)于其它種類砂輪锡褂。 在磨削加工中满律，要注意及時(shí)修整砂輪群鞭，保持砂輪的銳利，當(dāng)砂輪鈍化后咖迄，會(huì)在工件表面滑擦刃纽、擠壓，造成工件表面燒傷溉浙，強(qiáng)度降低烫止。

　　③ 合理使用冷卻潤(rùn)滑液戳稽，發(fā)揮冷卻馆蠕、洗滌、潤(rùn)滑的三大作用广鳍，保持冷卻潤(rùn)滑清潔荆几，從而控制磨削熱在允許范圍內(nèi)，以防止工件熱變形赊时。改善磨削時(shí)的冷卻條件吨铸，如采用浸油砂輪或內(nèi)冷卻砂輪等措施。將切削液引入砂輪的中心祖秒，切削液可直接進(jìn)入磨削區(qū)诞吱，發(fā)揮有效的冷卻作用，防止工件表面燒傷竭缝。

　》课④將熱處理后的淬火應(yīng)力降低到最低限度，因?yàn)榇慊饝?yīng)力跳蚓、網(wǎng)狀碳化組織在磨削力的作用下疑惨，組織產(chǎn)生相變極易使工件產(chǎn)生裂紋。對(duì)于高精度模具為了消除磨削的殘余應(yīng)力抠建，在磨削后應(yīng)進(jìn)行低溫時(shí)效處理以提高韌性估掐。

　　⑤消除磨削應(yīng)力也可將模具在260～315℃鹽浴中浸1.5 min盛己，然后在30℃油中冷卻船酗，這樣硬度可下降1HRC，殘留應(yīng)力降低40%～65%弊肢。

　∈漳唷⑥ 對(duì)于尺寸公差在0.01 mm以內(nèi)的精密模具的精密磨削要注意環(huán)境溫度的影響，要求恒溫磨削蠕为。由計(jì)算可知琐店，300 mm長(zhǎng)的鋼件，溫差3℃時(shí)，材料有10.8μm左右的變化俄洞，（10.8=1.2×3×3以躯，每100mm變形量1.2μm/℃）槐秧，各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響啄踊。

　　⑦采用電解磨削加工刁标，改善模具制造精度和表面質(zhì)量颠通。電解磨削時(shí),砂輪刮除氧化膜：而不是磨削金屬，因而磨削力小膀懈，磨削熱也小顿锰，不會(huì)產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋启搂、燒傷等現(xiàn)象硼控，一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16μm；另外胳赌，砂輪的磨損置小牢撼，如磨削硬質(zhì)合金，碳化硅砂輪的磨損量大約為磨削掉的硬質(zhì)合金重量的400%～600%疑苫，用電解磨削時(shí)熏版，砂輪的磨損量只有硬質(zhì)合金磨除量的50%～100%。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　總之模具在制造時(shí)要充分重視磨削工序恒建，使磨削微裂紋和殘余應(yīng)力降低到最低限度系亭，以提高模具的使用壽命。模具制造是模具設(shè)計(jì)的延續(xù)差赂，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性的過(guò)程晋合。在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中采用了先進(jìn)、高效拨俏、高精密機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)掐腕。磨削加工工作量將占模具總的制造工時(shí)的25%～45%。我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展到今天取得了巨大的進(jìn)步妒彭，但仍然與國(guó)外先進(jìn)水平有較大的差距谢燎，在模具壽命上的比較見(jiàn)附表。模具制造的成品質(zhì)量與模具制造精度密切相關(guān)幕笋，特別是與模具型腔面的精度和表面粗糙度有著密切關(guān)系钧椿。

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