模具拋光的工藝流程及技巧（qiǎo）

拋光在模具製作（zuò）過程中是很重（chóng）要的一道工序，也是收（shōu）官（guān）之作（zuò），隨著塑料製品的日（rì）溢廣泛應用，對塑料製（zhì）品的外觀（guān）品質（zhì）要求（qiú）也越（yuè）來越高（gāo），所（suǒ）以塑料模具型腔的表麵拋光質量也要相應提高，特別是鏡麵和高光（guāng）高亮表麵的模具對模具表麵粗糙度要求更高，因而對拋光的要求也更高（gāo）。拋光不僅增加工件的美（měi）觀，而且能夠改善材料表麵的耐腐蝕性、耐磨性，還可以方便（biàn）於後續（xù）的注塑加工，如使塑料製品易於脫模，減少生產注塑周（zhōu）期等。

　　目前常用的拋光方法（fǎ）有以下幾種（zhǒng）：

　　㈠機械拋（pāo）光（guāng）  機械拋光是靠切削、材料表麵塑性變形去掉被（bèi）拋光後的凸部而得到平滑麵的拋光方法（fǎ），一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手（shǒu）工操（cāo）作為主（zhǔ），特殊零（líng）件如回轉體表麵，可使用轉台等（děng）輔助工具，表（biǎo）麵質量要求（qiú）高的可（kě）采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特製的磨具（jù），在含有磨料的研拋液中，緊壓在工件被加工表麵上，作高速旋轉運動。利用該技術可以達到Ra0.008μm的表麵粗糙度，是（shì）各種拋光方法中最高的。光學鏡片模具常（cháng）采用這種方法。

　　⑴機械拋光基本程序  要想獲得高質量的拋光（guāng）效果，最重要的（de）是要具備有高質量的油石、砂紙和鑽石研磨膏等拋光工（gōng）具和輔助品。而拋光程序的選擇取決於前期加工後的表（biǎo）麵狀況，如機械加工、電火花加工（gōng），磨加工等等。

　　機械拋光的一般過程如（rú）下：

       ①粗拋（pāo）經銑、電火花、磨等工藝後的表麵可以選擇轉速在35 000—40 000 rpm的旋轉表麵拋光機或超聲波研（yán）磨（mó）機進行拋光。常（cháng）用的方法有利用直徑Φ3mm、WA # 400的（de）輪子去除白色電火花層。然後是手工油石研磨，條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。一般（bān）的使用順序為#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。許多模（mó）具製造商為了節約時間而選擇從#400開始。

　　②半精拋半精拋主要使用砂紙和煤（méi）油。砂紙的號數依次（cì）為：#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。實際上#1500砂紙隻用適於淬硬的模具鋼(52HRC以上)，而不（bú）適用於預硬鋼，因為（wéi）這樣可能會導致預硬鋼件表麵燒（shāo）傷。

　　③精拋精拋主要（yào）使用鑽石研磨膏。若用拋光布輪混合鑽（zuàn）石研磨粉或研磨膏進行（háng）研磨的話，則通常（cháng）的研磨順序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的鑽石（shí）研磨膏和拋（pāo）光布輪可用來去除#1200和#1500號砂紙（zhǐ）留下的發（fā）狀磨痕（hén）。接著用粘氈（zhān）和鑽石研磨（mó）膏進行拋光，順序為1μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。  

　　精（jīng）度要求在（zài）1μm以上(包括1μm)的拋光工藝在模具加工（gōng）車間中一個清潔的（de）拋光室內（nèi）即可進行。若進行（háng）更加精密（mì）的拋光則必需（xū）一個絕對潔淨的空間。灰塵、煙霧，頭皮（pí）屑和口水沫都有可能報廢數個小（xiǎo）時工作後得到的高精密拋光表麵。⑵機械拋光中的技（jì）巧
　　Ⅰ用砂紙拋（pāo）光應（yīng）注意以下幾點：
　　①用砂（shā）紙拋光需要利用（yòng）軟的木棒或竹棒。在拋（pāo）光圓麵或球麵時，使用軟木棒可更好的配（pèi）合圓麵和球麵的弧度。而較硬的木條像櫻桃木，則更適用於平整表麵的拋光。修整木（mù）條的末端使其能與鋼件表麵形狀保持吻合，這樣可以避免木條(或竹條)的銳（ruì）角接觸鋼件表麵而造成較深的劃痕。
　　②當（dāng）換用（yòng）不同型號的砂紙時，拋光方向應變換45°~ 90°，這（zhè）樣前一種型號砂紙拋光後（hòu）留下的條紋陰影即可分（fèn）辨出來。在換不同型號砂紙之前，必須用100%純棉花沾取酒精（jīng）之類（lèi）的清潔液對拋光（guāng）表麵進行仔細的擦（cā）拭，因（yīn）為一顆很小的沙礫留在表麵都會毀壞接下去的整（zhěng）個拋光工作。從砂（shā）紙拋光換成（chéng）鑽石研磨膏拋光時（shí），這個清（qīng）潔過程同樣（yàng）重要。在拋光（guāng）繼續進行之前，所有顆粒和煤油都必須被完全清潔幹淨。
　　③為了避免擦傷和（hé）燒傷工件（jiàn）表麵，在（zài）用（yòng）#1200和#1500砂紙進行拋光（guāng）時必須特別（bié）小心。因而有必要加載一個輕載荷以及采用兩步拋光法對表（biǎo）麵進行（háng）拋光。用每一種型號的砂紙進行拋光時都應沿兩個不（bú）同方向進行兩次拋光，兩個方（fāng）向（xiàng）之間每次轉動45°~ 90°。
　　Ⅱ鑽石研磨拋光應注意以下幾點：
　　①這（zhè）種拋光（guāng）必須（xū）盡量（liàng）在較（jiào）輕的壓力（lì）下進行特別是（shì）拋光預（yù）硬鋼件和用細研磨膏拋光時。在用#8000研磨膏（gāo）拋光時，常用載荷為100~200g/cm2，但要保持此載荷的精（jīng）準度很難做到。為了更容易做到這一點，可以在木條上做一個薄且窄的手柄，比如（rú）加一銅片；或者在竹條上切去一部分而使其（qí）更加柔軟。這樣可以（yǐ）幫助控（kòng）製拋光（guāng）壓力，以確保模（mó）具表麵壓力不會（huì）過高。
　　②當使用鑽石研磨拋光（guāng）時，不僅是工作表麵要求潔淨，工作者的（de）雙手也必須仔細清潔。
　　③每次拋光（guāng）時間不應過長，時（shí）間越短，效果越好。如（rú）果拋光過程進行（háng）得過長將會造成“橘皮”和“點蝕”。
　　④為獲得高質量的拋光效果，容易發熱的拋光方法和工具都應避免。比如（rú）：拋光輪拋光（guāng），拋光（guāng）輪產生的熱量會很容易造成“橘皮”。
　　當拋光過程停（tíng）止時，保證工件表麵潔淨和仔細去除所有研磨劑和潤滑劑非常重要（yào），隨後應在表麵噴淋一（yī）層模具防鏽塗層。  由於機械拋光主要還是靠人工完成，所以拋光（guāng）技（jì）術目（mù）前還是影響拋光質量的主要原因。除此之外，還與模具材料、拋光前的表麵狀況、熱處理工藝等有關。優質的鋼材是獲得良好拋光質量的前（qián）提（tí）條件，如果鋼材（cái）表麵硬度不均或特性上有差異，往往（wǎng）會產（chǎn）生拋光困（kùn）難。鋼材中的各種夾雜物（wù）和氣孔都不（bú）利於拋光。
　　⑶不同硬度（dù）對拋光工藝的影響硬度增高使研磨的困難增大，但拋光後的粗糙度減小。由於硬度的增高，要達到（dào）較低的粗糙度所需的拋光時間相應增長。同時硬度增高，拋光（guāng）過度的可能性相應減少。
　　⑷工件（jiàn）表麵狀況（kuàng）對拋光工藝的影響（xiǎng）鋼材在切削機械加工的破碎過程中，表層會因熱量、內應（yīng）力或其他因素（sù）而損壞，切削參數不當會影響拋光效果。電火花加工（gōng）後的表麵（miàn）比普通機械（xiè）加工或熱處理後的表麵更難研磨，因此電火（huǒ）花加工結束前應采用精（jīng）規準電火花修整，否則表麵會形成硬化薄層。如果電火花精修規準選擇（zé）不當，熱影響層的深度最大可達0.4mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須（xū）去除。因此最好增加（jiā）一（yī）道粗磨加工，徹底清除損壞表麵（miàn）層，構成一片平均粗糙的金屬麵（miàn），為拋光加（jiā）工提供一個良好基（jī）礎。㈡化學拋（pāo）光  化學拋光是讓材料在化學介質中表麵微觀凸出的部分較凹部分優先溶解，從而得到平滑麵。這種方法的主要優點是不需複雜設備，可以拋光形狀複雜的工件（jiàn），可以同時拋（pāo）光（guāng）很（hěn）多工件，效率高。化（huà）學拋光（guāng）的核心問題是拋光液的配製。化（huà）學拋光得到的表麵粗（cū）糙度一般為數10μm。

　　㈢電解拋光  電解拋光基本（běn）原理與化學拋（pāo）光相同，即靠選擇性的溶（róng）解（jiě）材（cái）料表麵（miàn）微小凸出部分，使（shǐ）表麵光（guāng）滑。與化（huà）學拋光相比，可以消除陰極反應（yīng）的影響，效果較好。
　　電化（huà）學拋光過程分為兩步：
　　⑴宏觀（guān）整平溶解產物向電解液中擴散，材料表麵幾何粗（cū）糙下降，Ra＞1μm。
　　⑵微光平（píng）整陽極極化，表麵光亮度提高，Ra＜1μm。
　　
　　㈣超聲波拋光  將工件放入磨料懸浮液中並一起（qǐ）置於超聲波場中，依靠超聲波的（de）振蕩作用，使磨料在工件表麵磨削拋光。超聲波加工宏觀力小，不會引起工件變形，但工裝製作和（hé）安裝較困難。超（chāo）聲波加工可以與化學（xué）或電化學方法結合。在溶液腐蝕、電解的基礎上，再施加超聲（shēng）波振動攪拌溶液，使工件表（biǎo）麵溶解產物脫離，表麵附近的腐（fǔ）蝕或電解質均勻；超聲波在液體中的（de）空化作用還能夠（gòu）抑製腐蝕過程，利於表麵光亮化。
　　
　　
　　㈤流體（tǐ）拋光  流體拋光是依靠高速（sù）流動的液體及其攜帶的磨（mó）粒衝刷工件表麵達到拋光的目的。常用方法有：磨（mó）料噴射加工、液體（tǐ）噴射加工、流體動力研磨等（děng）。流體動力研磨是由液壓驅動，使攜帶磨粒的液體介質高速往（wǎng）複流過工（gōng）件（jiàn）表麵。介質主要（yào）采用在較（jiào）低壓力下（xià）流過性好的特殊化合物(聚合物狀物質（zhì）)並摻上磨料製（zhì）成，磨料可采用碳化（huà）矽粉末。

　　㈥磁研磨拋光  磁研磨拋光是（shì）利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對（duì）工（gōng）件磨削加工。這種方法加工（gōng）效率（lǜ）高，質（zhì）量好，加工條件容易控製，工作條件好。采用合適的磨料，表麵粗糙度可以達（dá）到Ra0.1μm。  
　　
　　在塑料模具加工中所說的拋光與其他行（háng）業中（zhōng）所要求的表麵拋光有很大的不同，嚴格來（lái）說，模具的拋光應該稱為（wéi）鏡麵加工。它不僅對拋光本身有很高的要求並且對表麵平整度、光滑度以及幾何精確度也有很（hěn）高的標準。表麵拋光一般（bān）隻要求獲得光亮的表（biǎo）麵即可。

　　鏡麵加工的標準分為四級：AO=Ra0.008μm，A1=Ra0.016μm，A3=Ra0.032μm，A4=Ra0.063μm，由於（yú）電解拋光、流體拋光等方法很難精確（què）控製零件的幾何精確度，而（ér）化學拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表（biǎo）麵質量又達不到要求，所以精密模具的鏡麵加（jiā）工還（hái）是以機械拋光為主。