模具成形表面的專門加工

模具成形表面的專門加工型腔冷擠壓、超塑成形、陶瓷型鑄造、照相腐蝕教學(xué)目的：了解型腔冷擠壓、超塑成形、陶瓷型鑄造、照相腐蝕的基本原理和特點；了解型腔冷擠壓、超塑成形、陶瓷型鑄造、照相腐蝕的工藝過程。

知識點：型腔冷擠壓的特點及用途、超塑成形的特點及用途、陶瓷型鑄造的特點及用途、照相腐蝕的特點及用途1一、型腔冷擠壓

1、原理：在常溫下，將淬硬的工藝凸模壓入模坯，使坯料產(chǎn)生塑性變形，以獲得與工藝凸模工作表面形狀相同的內(nèi)成形表面。

型腔冷擠壓是利用金屬塑性變形的原理實現(xiàn)的無切削加工方法。2、特點1）可以加工形狀復(fù)雜的型腔，尤其適用于加工某些難以進(jìn)行切削加工的形狀復(fù)雜的型腔。2）擠壓過程簡單迅速，生產(chǎn)率高。3）加工精度高，表面粗糙度小。4）冷擠壓的型腔，材料纖維未被切斷，金屬組織更為緊密，型腔強度高。23．冷擠壓方式（1）閉式冷擠壓是將坯料放在冷擠壓模套內(nèi)進(jìn)行擠壓加工，擠壓力大。應(yīng)用：精度高、深度大、體積小的型腔。應(yīng)用廣泛。工藝凸模導(dǎo)向套模套墊板坯料特點：材料流動受限制，型腔精度高。3（2）開式冷擠壓在擠壓形腔毛坯外面不加模套，坯料四周變形不受限制。應(yīng)用：型腔淺、精度要求不高，外形需加工的情況。特點：坯料變形大，材料利用率低，型腔精度低。44、冷擠壓工藝過程（1）擠壓方式選擇

形狀簡單，深度淺的鍛模、多型腔塑料模、橡膠模的型腔，選擇開式擠壓。深度較大的塑料模型腔采用閉式擠壓。（2）模具坯料的準(zhǔn)備

坯料在冷擠壓前，必須進(jìn)行軟化退火處理。擠壓深度大時，為降低擠壓力，可在坯料底部加工出減荷穴或坯料周圍開減荷槽。減荷穴5（3）擠壓工具的制備1）工藝凸模材料用T10A或Cr12，淬硬HRC60以上。2）模套材料用45號鋼或40Cr鋼，淬硬HRC43~48。雙層模套之間采用過盈配合，過盈量為直徑的0.8%(4)潤滑處理方法一：經(jīng)過脫脂清洗的坯料和凸模，在硫酸銅飽和溶液中浸3~4s，取出后涂凡士林或用機(jī)油稀釋的二硫化鉬潤滑劑。（注意文字或花紋不能潤滑，否則影響文字或花紋清晰）6方法二：凸模鍍銅或鍍鋅，坯料磷酸鹽處理，凸模和坯料涂二硫化鉬潤滑。這種方法效果最佳。磷化處理：將脫脂清洗后的坯料放入磷酸鹽溶液里，使金屬表面形成不溶于水的磷酸鹽薄膜。這種磷化層是多孔組織，與基體金屬結(jié)合牢固，能儲存潤滑劑，防止材料與凸模粘結(jié)。（5）設(shè)備選擇擠壓設(shè)備可選專用型腔擠壓機(jī)或普通油壓機(jī)。7二、超塑成形加工某些金屬在特定的條件下有特別好的塑性，這種現(xiàn)象稱之為超塑性。凡是伸長率能超過100%的材料，均稱為超塑性材料。1、超塑成形原理利用工藝凸模慢慢擠入超塑性狀態(tài)下的坯料，并保持一定的溫度，就可在不大的壓力下獲得與凸模吻合的型腔。超塑成形擠壓力小，型腔精度高。2、超塑性合金ZnAl22的性能

經(jīng)超塑性處理后，保溫在250℃時,以應(yīng)變速率ε=10-4/min變形，具有超塑性。型腔加工后經(jīng)強化，有較強的力學(xué)性能。8

3、超塑成形工藝過程

坯料超塑性處理→潤滑→裝入模套→預(yù)熱并保溫→超塑成形→脫模并強化處理→輔助加工→裝配工藝凸模尼龍齒輪工件加熱保溫裝置型腔鑲件型腔固定板超塑成形9

1）坯料制備與處理：超塑合金ZnAl22出廠前一般都經(jīng)過超塑性處理，可直接切削加工成型腔坯料。超塑性處理：將材料加熱到某一溫度后保溫一段時間，然后快速冷卻至零度以下，得到細(xì)微晶粒。

超塑合金ZnAl22超塑處理工藝加工時加熱到250℃并保溫10

2）超塑性成形工具制造：①工藝凸模：用45#鋼制作，尺寸需考慮超塑合金的收縮率，制作精度和表面粗糙度比型腔的要求高一級。②模套：用A3鋼制作，壁厚不小于25mm，內(nèi)部尺寸比坯料大0.1~0.2mm，內(nèi)表面粗糙度小于Ra0.63μm并加工成1：50的錐度，以保證易于脫模。模套用于限制超塑合金的自由流動，有時由于模具結(jié)構(gòu)上的需要，模套轉(zhuǎn)化為模具結(jié)構(gòu)上的一部分，成為型腔固定板。需鑲嵌的模套在兩端加工出沉坑，并在內(nèi)壁加工多處溝槽，使型腔能牢固嵌在模套上。需鑲嵌的模套11

3）預(yù)熱：超塑合金ZnAl22預(yù)熱到250℃

4）潤滑：通過潤滑減少磨擦阻力，降低擠壓力，防止金屬粘附和便于脫模。在凸模和坯料表面均勻涂一薄層甲基硅油。

5）超塑成形：在250℃保溫20min后，壓力機(jī)對凸模緩慢加壓，進(jìn)行超塑成形，最后保壓幾分鐘。

6）脫模及強化處理：冷卻后脫模，對型腔加熱到強化溫度并保溫一定時間后空冷，熱處理強化后，可提高型腔硬度。對超塑合金ZnAl22的型腔強化的方法是：將已成形的型腔加熱到330℃，保溫2小時后空冷到常溫，即獲得較強的力學(xué)性能。12超塑合金ZnAl22的強化處理工藝134、超塑成形的特點和應(yīng)用1）可加工形狀復(fù)雜的型腔，型腔精度高，表面質(zhì)量好，細(xì)微部分輪廓清晰。2）與型冷擠壓相比，擠壓力小，容易成形，可加工更深更復(fù)雜的型腔。3）與型腔冷擠壓相比，增加了超塑性處理、強化處理及加熱控溫等項工作。14三、陶瓷型鑄造成型陶瓷型鑄成型是一種精密鑄工藝。陶瓷鑄型由特制的耐火材料制成。常用于大型鍛模、玻璃模、塑料模、拉深模等模具型腔的制造。1、工藝過程及特點陶瓷型鑄造用陶瓷漿料作造型材料，灌漿成型后，經(jīng)噴燒和烘干即完成造型工作。用陶瓷型進(jìn)行鑄造，經(jīng)合箱、澆注金屬液，鑄成零件。15粗母茶模制掉作精母澤模制午作用粗喪母模冠砂套貌造型1砂箱2粗母咳模3水玻推璃砂4排氣獎孔木漁塞精母姥模放納入砂撞套后繼灌漿起模噴燒這樣漲經(jīng)灌鏈漿、條起模鋤、噴睡燒和漁烘干反就完漿成造緩型工謎作。16烘干幟、合州箱、某澆鑄陶瓷耽型鑄殼造的襪特點:1）便凳于批北量鑄魂造模杜具型僑腔。2）減貞小切齊削工傲作量啊，節(jié)型約材毒料。3）生蜻產(chǎn)周研期短戶，成熔本低瓜。4）投色資少籮、設(shè)潑備簡封單。5）可條鑄造芳大型貫精密吸鑄件迷。172、母值模制萌作母模元需要笛兩個模（粗字母模怠和精材母模梯）。鹿粗母勾模用林于砂牧套造答型，躬粗母魔模要攔求低桃，可濃用精協(xié)母模狡貼一被層橡字皮泥除代替羊。精巡壽母模絨比粗寨母模顫小一頃層陶喇瓷鑄們型的悼厚度飾。精母禾模的充表面弊粗糙瞧度決魯定了慮鑄型畫的表帝面粗趣糙度鑰，因嘩此，倦加工項要求候高，精母估模的推表面贏粗糙忠度應(yīng)炭小于距鑄型發(fā)的表宏面粗印糙度快。制造鏡母模攝的材諸料有畝金屬狡、木閉材、旗塑料腔、石永膏、們石蠟分和橡料膠等估。大購量生數(shù)產(chǎn)用卵金屬輸母模佛；少脆量生床產(chǎn)用供木母邪模。母?？卦O(shè)計荷時應(yīng)溉考慮劃鑄件擴(kuò)收縮承率和壇起模疫斜度舌。183、造挑型材徹料砂套犁造型傅用水系玻璃研砂，付陶瓷佩層漿懸料由遲耐火口材料伏、粘內(nèi)結(jié)劑伏、催膝化劑仰、透露氣劑裹和分答離劑志等組較成。耐火爸材料檢常用主鋁礬碌土；濟(jì)粘結(jié)極劑用洗硅酸奴乙脂逐水解昌液；枝催化斬劑用涼氫氧畢化鈣嚴(yán)或氧完化鎂略；透捷氣劑鬧用雙踐氧水捷；分耽離劑斷用于繭防止悟粘模礙，木睜模涂住石蠟村和上然光蠟攪，金堤屬母脊模用姐凡士摸林油棒和上碧光蠟艱。4、陶蠻瓷型低鑄造拋工藝猶過程母模裁準(zhǔn)備睜→砂猾套造赤型→孕陶瓷轟漿料羅配制獎→灌捐漿→肥起模亡→噴送燒→剩烘干蠶→合悼箱→揚熔化辰合金值→澆動注→勸清理嘗→地鑄件19在模禁具工只作零玻件型協(xié)面上原需加陳工圖賣文的竿部分墓，涂炒一層感光據(jù)膠，緊沈貼上助要加腿工的均透明獵圖案嶼膜版禮，經(jīng)弄感光娛、顯鼓影、將清洗魯后，潑利用容感光化膠膜占穩(wěn)定饞耐腐少蝕的案原理宅，用校化學(xué)蠅腐蝕去掉離未被深感光旗部分的金貝屬，買獲得倒帶有嫌所需苦圖文責(zé)的模淺具型航或電液極。四、頌照相帳腐蝕險加工1、照芒相腐華蝕原惕理和照側(cè)相原盡理相當(dāng)同，著利用已感光磁膠膜出感光畝部分柴不溶聯(lián)于水柱，具僑有耐些腐蝕嘴能力年。而勒未感給光部復(fù)分能向溶于目水，鴉用水泉清洗叨去掉惡未感歷光膠訪膜后更，未哪感光泥部分蝕金屬村便裸映露出枕來，私經(jīng)腐花蝕液性腐蝕孤，只粉腐蝕勉未感很光部己分金矮屬而喬不腐著蝕感意光部奶分有案膠膜受保護(hù)擴(kuò)的金利屬，民即能京獲得挽需要牙的圖縱文。202、照贊相腐行蝕的戒特點1）加步工的增圖文哥精度貢高，司仿真平性強宋，腐伙蝕深財度均威勻，適合錫圖文筋深度較淺的加厭工。2）可紅在淬址火、廊拋光粱后進(jìn)侍行圖閱文加偉工，歪避免悲零件涼變形身。3）可抹在型年腔側(cè)壁上或秘曲面難上加享工圖資文。4）加雄工質(zhì)劫量好喘，成遮本低莫，效握率高休，工蛇藝安音全可柱靠，聾不會使支零件賊報廢腥。5）可電加工施金屬鏟和非蹄金屬耀，不鴿受被下加工劃材料訂硬度服影響鮮。6）不騰需要榴用夾像具和拾專用溫設(shè)備競。7）腐凱蝕液濕對設(shè)眼備和疤人體欠有危攏害，番需有朵防護(hù)瀉措施爹。213、照味相腐渴蝕工虧藝。工藝年過程惹：原圖脆→照梁相→招模具笑表面學(xué)處理棒→涂幫感光奮膠→女貼照漠相底榴片→誰曝光嘩（感糖光）醒→顯貿(mào)影→槐堅膜憤及修難補→漢腐蝕箱→去李膠及灑修整將所府需圖扮文按艇比例素繪制冬在圖械紙上冶即為原圖。然容后通捐過照欣相，穩(wěn)將原監(jiān)圖縮烈小至現(xiàn)所需河大小恭的照評相底底片上棗。感光牙膠要濱避光姜保存揀，涂昆膠前沃必須隊清洗糕模具禮表面沃。用10孕%的氫鳥氧化聯(lián)鈉溶陽液煮滿沸后首沖洗營，再枯用開過水沖弦洗。晌清洗瓜后經(jīng)麗電爐笑烘烤夠至50端℃左右淡涂膠吉，否設(shè)則涂削上的俘膠容塞易起陜皮脫芒落。涂膠貢和貼仆底片要在揚暗室雁紅燈填下進(jìn)帽行，住可采凳用噴拜涂法天涂膠漆，注塘意噴隊涂均松勻。22照相腐蝕主要工序示意圖涂感儲光膠底片隨貼在姓型面窗上對存著光感光倒部分摔產(chǎn)生砍光化學(xué)尊反應(yīng)感光質(zhì)部分女經(jīng)水久洗后懇留在遞型面降上未感栽光部犧分受腐蝕偵液的指浸蝕除去糞感光培膠的模具乞型面23在需糠腐蝕樣的表兔面上貼底晴片，用玩玻璃賣壓緊鋒或用境透明首膠帶慚粘牢袍底片尼。在蔬曲面藝部分程用凡灘士林固粘底囑片。感光是用形紫外且線光鞏源（迎如水士銀燈拌）照永射，象使工愧件表扁面的刷感光惕膠按種圖像逼感光編。顯影夏沖洗是將批感光耽后的凍工件元放入40困~5群0℃的熱舌水中禿浸30白s，讓鼻未感寬光部盞分的面膠膜炮溶于去水中隱，取姻出后宇滴上歉堿性掀紫5B齡N染料就，涂轎勻顯厘影，邪待出如現(xiàn)清嘆晰的便圖文災(zāi)后，飽再用找水沖既洗，暈用脫藍(lán)脂棉位將未滅感光污部分改擦掉韻，用漿熱風(fēng)稈吹干勸。堅膜亞及修涌補是將光已顯崖影的辱型腔怪模放徹入15久0~柿20謠0℃的電琴熱恒爸溫干習(xí)燥箱煙內(nèi)，且烘5~節(jié)20呢mi暮n，以跡提高冶膠膜捕的附介著力叨及耐壺腐蝕仿性能變。未毀去干食凈的絞膠膜稿用刀孝尖刮穩(wěn)除，要缺膜宅部位引用油青墨修多補，塔不需再腐蝕凳的部剃位，跡涂汽商油瀝累青保蒜護(hù)。24鋼模疲腔常聚用三殲氯化鋤鐵水培溶液捷進(jìn)行腐蝕。在舉三氯恩化鐵宮水溶粱液中錫加入免適量撇的粉光末硫雪酸銅濁調(diào)成鞭糊狀擋，涂舅在型哭腔表朵面，蟻可減簽少向節(jié)側(cè)面仁滲透糊。去膠風(fēng)及修腐整是將僻腐蝕干好的訪型腔顛用溶領(lǐng)劑或誘工業(yè)芳酒精洋擦洗批。表漢面附岔著的層感光宮膠有便氫氧傷化鈉犯溶液控沖洗電，最蠻后用抗水清爛洗，這用熱嬸風(fēng)吹銜干，蠢涂一扇層防沾銹油蠅保護(hù)床，即箭完成照加工齡。4、照的相腐床蝕對伍模具顏零件皺的要也求型腔鞋側(cè)壁擔(dān)做圖謹(jǐn)文應(yīng)隔有拔辦模斜寺度，膽圖文豪越深騙，拔念模斜惠越大白。拔抹模斜令度一梅般在1~鎮(zhèn)2°之間酷。圖文洗面積織小時垃，應(yīng)江盡量閑采用貴鑲拼哀結(jié)構(gòu)耐，這下樣加爺工容長易，堡磨損甜后更豪換方干便。254、各縫種圖蝕文加豎工方使法對借比1）機(jī)遼械雕然刻：壯適合槽加工分有規(guī)踐律比恨較深隸的規(guī)潮則圖事文，必須傻在淬喇火前督雕刻恩，熱縣處理伶時圖殖文尖角處拌易出繡現(xiàn)裂跑紋，雅影響玻模具敗壽命薄。2）電猛火花澇加工帥：用由機(jī)械攔雕刻掌或照神相腐蜘蝕將括圖文臨做在電極咐上，壓在淬孫火后傷電火裂花加參工。腹不能加皺工側(cè)迫壁的咱圖文鉤，加尿工的菜圖文王不夠精前細(xì)。3）照敵相腐必蝕：散能加康工復(fù)強雜不國規(guī)則肢圖文墊，能并加工刷型腔側(cè)壁致的圖柱文，痛在淬燙火后瘡加工購。是憲一種高質(zhì)果量、芳可靠獻(xiàn)、低僵成本貼、高塌效的紋圖文加工賊方法逼。加益工的鄉(xiāng)豐圖文細(xì)不能某太深鬼。26小結(jié)1、型勝腔冷路擠壓屋特點宜：生開產(chǎn)效滋率高，加閘工的劫型腔均質(zhì)量好，耐享磨性逃高。潛一個源工藝雅凸模盜可用永多次衛(wèi)，型撕腔一致性和好。坐型腔君冷擠盈壓單蔥位擠統(tǒng)壓力大，需搭大噸鉆位擠壓設(shè)慚備。2、型蕩腔冷飲擠壓民適合豎加工餐較深俘的低碳鋼聚型腔性，可許加工中等深度湊的中沒碳鋼筑或高詞碳鋼既型腔繁；可嫌加工較淺的工具趨鋼型州腔。3、型泳腔冷挑擠壓佳有兩欠種方崗式，開式擠壓給用于廣加工貌較淺型腔痰。閉式擠壓慌用于愉加工悲較深毫的型抽腔。274、超怠塑成蘋形加猶工特政點：異擠壓綁力小，容剪易成防形形百狀復(fù)雜的較深型腔爪。加小工的扣型腔圍質(zhì)量服好，帥細(xì)微殼部分跡輪廓清掛晰。憑一個尊工藝命凸模販可用扎多次精，型船腔一疤致節(jié)性好予。5、超狐塑成成形加偶工適泰合加列工較株深的團(tuán)形狀質(zhì)復(fù)雜額的超秀塑材料型寶腔。6、陶瓷凈型鑄熱造的過特點隊：便暈于批愛量鑄偉造模縱具型壞腔。嬌可減少鴉切削必工作脖量，割節(jié)約域材料和