模具制造是模具設(shè)計(jì)的延續(xù)拇从，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性的過程。在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中采用了先進(jìn)免趋、高效赠恭、高精密機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)。磨削加工工作量將占模具總的制造工時(shí)的25％～45％蔬透。我國模具工業(yè)發(fā)展到今天取得了巨大的進(jìn)步棱歹，但仍然與國外先進(jìn)水平有較大的差距，在模具壽命上的比較見附表发荧。模具制造的成品質(zhì)量與模具制造精度密切相關(guān)馁梁，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。

　　實(shí)際生產(chǎn)中刃唤，影響模具失效的因素有：①模具結(jié)構(gòu)隔心；②模具材料；③冷熱加工的制造工藝（鍛造透揣、熱處理济炎、切削加工、磨削加工辐真、電加工等）须尚；④模具工作條件。要提高模具壽命侍咱，必須對導(dǎo)致模具損傷的原因及各種影響因素進(jìn)行認(rèn)真分析耐床，制定克服的辦法和措施。

　　目前楔脯，在國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)量撩轰，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)展昧廷，為這條工藝路線的發(fā)展奠定基礎(chǔ)堪嫂。二是側(cè)重精加工中的拋光和研磨工藝，其加工工時(shí)姚熊，與機(jī)械加工猖沈、電火花加工時(shí)間幾乎相等。一副模具是由眾多的零件組配而成红最，零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量诲狐，而零件的最終質(zhì)量又是由精加工來保證的。在國內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè)拟艳，精加工階段采用的方法一般是磨削喧畏、電加工及鉗工處理。

　　磨削加工對模具壽命的影響未引起人們的充分重視，由于不正確的磨削工藝愤栽，造成工件表面燒傷嗤雪、磨削裂紋、磨削痕及產(chǎn)生磨削應(yīng)力善歌，致使后續(xù)工序及模具在服役期間的機(jī)械疲勞件塌、冷熱疲勞產(chǎn)生裂紋的萌生源，嚴(yán)重影響模具的使用壽命吸哩。

　　研究和探討如何提高磨削加工質(zhì)量，提高模具使用壽命疮蹦、延長服役時(shí)間诸迟，促進(jìn)采用模具新技術(shù)，正是本文的目的愕乎。

　　1 模具的磨削加工

　　磨削過程的實(shí)質(zhì)是工件被磨削了金屬表層阵苇，在無數(shù)磨粒瞬間的擠壓、磨擦作用下產(chǎn)生變形感论，而后轉(zhuǎn)為磨屑绅项，并形成光潔表面的過程。磨削的全過程表現(xiàn)為力和熱的作用比肄。

　】旃ⅰ①在磨削過程中，加工表面在切削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹芳绩，此時(shí)基體金屬溫度較低掀亥，因此，表面產(chǎn)生熱壓應(yīng)力妥色。當(dāng)磨削結(jié)束時(shí)搪花，工件表面溫度降低，由于表面已產(chǎn)生熱態(tài)塑性變形并受到基體的限制锉窑，故而表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力岛牺，里層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。

　≡省②磨削時(shí)涮愧，砂輪與工件為弧面接觸，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巢的，從而在砂輪與工件間形成大小相等确铛，方向相反的磨削力，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)生相對位移嘴符，形成內(nèi)摩擦而發(fā)熱巨揪，砂輪和工件之間外摩擦也產(chǎn)生熱量，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，而砂輪是不易傳熱的涂嫡，所以80%的熱傳入工件和磨屑秒牙，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，發(fā)生金相組織的轉(zhuǎn)變抬泛，在磨削淬硬鋼時(shí)攻臀，冷卻充分，表面層產(chǎn)生二次淬火纱昧，部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體刨啸，而馬氏體比容較大，比容增加识脆，表面產(chǎn)生壓應(yīng)力设联，如果磨削冷卻不好，或不用冷卻液灼捂，表面產(chǎn)生回火离例，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力（如γ一Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒璅e時(shí)鐵的體積會(huì)膨脹1%悉稠，）宫蛆，這些應(yīng)力（殘余應(yīng)力可達(dá)到500～1000 MPa），如果超過材料的屈服極限時(shí)的猛，便產(chǎn)生磨削裂紋耀盗，另外熱處理淬火后模具未立即回火，淬火溫度過高衰絮，有網(wǎng)狀碳化驹播，回火后未回火的馬氏體或殘余奧氏體過多，在磨削時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相變增珠，發(fā)生應(yīng)力使工件表層產(chǎn)生裂紋谓虽。磨削裂紋是一種很細(xì)的表面裂紋，磨削裂紋形態(tài)一般有3種：平行線條狀弓并、網(wǎng)絡(luò)龜裂狀笤簸、八字形裂紋。裂紋的發(fā)生方向和模具形狀有關(guān)远丸，裂紋的發(fā)展方向和砂輪在工件表面磨削方向有關(guān)沛愕，其深度在0.03 mm以內(nèi)。

　∠惨恪③磨削時(shí)姑享，砂輪不鋒利，進(jìn)刀量大苇皂，冷卻不良等使工件表面產(chǎn)生的溫度達(dá)300℃罪褒，引起工件表面發(fā)生燒傷現(xiàn)象耙肖。

　　2 減少磨削加工缺陷的措施

　　①合理選擇磨削用量婿着，采用徑向進(jìn)給量較小的精磨方法甚至精細(xì)磨削授瘦。如適當(dāng)減少徑向進(jìn)給量及砂輪速度、增大軸向進(jìn)給量竟宋，使砂輪與工件接觸面積減少提完，散熱條件得到改善，從而有效地控制表層溫度的提高丘侠。

　⊥叫馈②合理選擇和修整砂輪，采用白剛玉的砂輪較好蜗字，它的性能硬而脆帚称，且易產(chǎn)生新的切削刃，因此切削力小秽澳，磨削熱較小，在粒度上使用中等粒度戏羽，如46～60目較好担神，在砂輪硬度上采用中軟和軟（ZR1、ZR2和R1始花、R2）入驮，即粗粒度、低硬度的砂輪茴辈，自勵(lì)性好可降低切削熱抚送。 精磨時(shí)選擇適當(dāng)?shù)纳拜喪种匾槍δ＞咪摬牡母哜C高鉬狀況绎噩，選用GD單晶剛玉砂輪比較適合帕卦，當(dāng)加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的材料時(shí)缨诱，優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪漫从，有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨性好，磨出的工件粗糙度可達(dá)Ra0.2μm纳倒，近年來躁盗，隨著新材料的應(yīng)用，CBN（立方氮化硼）砂輪顯示出十分好的加工效果苟暗，在數(shù)控成型磨床拗酌、坐標(biāo)磨床、CNC內(nèi)外圓磨床上精加工韭寸，效果優(yōu)于其它種類砂輪春哨。 在磨削加工中荆隘，要注意及時(shí)修整砂輪，保持砂輪的銳利悲靴，當(dāng)砂輪鈍化后臭胜，會(huì)在工件表面滑擦、擠壓癞尚，造成工件表面燒傷耸三，強(qiáng)度降低。

　〗娇③合理使用冷卻潤滑液仪壮，發(fā)揮冷卻、洗滌胳徽、潤滑的三大作用积锅，保持冷卻潤滑清潔，從而控制磨削熱在允許范圍內(nèi)养盗，以防止工件熱變形缚陷。改善磨削時(shí)的冷卻條件，如采用浸油砂輪或內(nèi)冷卻砂輪等措施必痢。將切削液引入砂輪的中心拱矫，切削液可直接進(jìn)入磨削區(qū)，發(fā)揮有效的冷卻作用涤朴，防止工件表面燒傷牌聋。

　　④將熱處理后的淬火應(yīng)力降低到最低限度茁升，因?yàn)榇慊饝?yīng)力嫂前、網(wǎng)狀碳化組織在磨削力的作用下，組織產(chǎn)生相變極易使工件產(chǎn)生裂紋鹰泡。對于高精度模具為了消除磨削的殘余應(yīng)力萝渐，在磨削后應(yīng)進(jìn)行低溫時(shí)效處理以提高韌性。

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

　　⑥對于尺寸公差在0.01 mm以內(nèi)的精密模具的精密磨削要注意環(huán)境溫度的影響弧岳，要求恒溫磨削凳忙。由計(jì)算可知，300 mm長的鋼件禽炬，溫差3℃時(shí)涧卵，材料有10.8μm左右的變化勤家，（10.8=1.2×3×3，每100mm變形量1.2μm/℃）柳恐，各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響伐脖。

　　⑦采用電解磨削加工乐设，改善模具制造精度和表面質(zhì)量讼庇。電解磨削時(shí),砂輪刮除氧化膜：而不是磨削金屬，因而磨削力小近尚，磨削熱也小蠕啄，不會(huì)產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋戈锻、燒傷等現(xiàn)象艺踪，一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16μm；另外彬膘，砂輪的磨損置小滚讼，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％绝皇，用電解磨?br> 魘碧芘洌奧值哪ニ鵒恐揮杏倉屎轄鵡コ康?0%～100%.

　　3 結(jié)束語

　　總之模具在制造時(shí)要充分重視磨削工序，使磨削微裂紋和殘余應(yīng)力降低到最低限度卡涮，以提高模具的使用壽命。

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