4研磨和抛光

6.4 研磨与抛光

模具型腔或型芯经机加工和电加工后，其表面一般很难达到所需要的表面粗糙度，因而需要进行抛光，有时为了达到需要的精度或抛光面的平整又要进行研磨。即先进行研磨再进行抛光。研磨的尺寸精度可达0.025um，表面粗糙度达0.01um。而抛光主要是进行光饰加工，表面粗糙度最高可达0.008um。研磨是在低速、低压下利用一定颗粒度的磨料进行的磨削加工。而抛光则在相对高速下进行的，其使用的磨料相对颗粒度要小，不仅有微细磨料的切削加工，而且有挤擦产生的塑性加工。目前除了用机械式的抛光而外，其他还有挤压珩磨、电解抛光与电解修磨等方法。

6.4.1 研磨与抛光工艺

模具型腔经机加工或电加工后一般表面粗糙度为3.2-4.0um，而为了得到美观的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度为0.16-0.016um甚至更高，这就需要研磨与抛光。但为了确保研抛后的尺寸精度，要求留有一定的余量，以淬硬钢为例，由Ra=1.6um研抛到Ra=0.1um，内孔留余量0.04—0.08mm，外圆留余量0.02-0.06mm，直径大余量要多留，平面研抛余量取0.015-0.03mm。研抛工艺过程如下：

1．准备工序。清理型腔表面，要将型腔内所有的杂物清除吹净，尤其是铁屑与灰尘。并将工件置于洁净的工作场所。准备好需用的研磨及抛光用磨料、工作液及工具。

2．研磨。用油石从粗至细进行研磨，形状有矩形、圆柱形、三角形、薄片形等，粒度(粗细)从200#至600#，研抛表面粗糙度可达Ra.1.6-0.4um，不可颠倒混乱，工作液一般用全损耗系统用油L-ANl0。用手工或在竹片上粘着油石的简单工具进行研磨，在研磨时要求循序渐进，不可在相同的位置重复研磨，而每一遍油石的移动方向应相同，用力均匀且以出模方向直线移动为主。在研磨时不可破坏原来的形状，尤其是平面要平、圆弧要圆、棱角要挺。每一种粒度的油石研磨完以后要检查有否未被磨去的划痕或小凹坑，要求全部磨去才可转入下一道。而在转入下一道之前，必须将研抛面清洁干净，否则残留的磨料将是新划痕的来源而要重新回到前一道研去痕渍，方可转到下一道。一般研磨至Ra=1.6-0.4um以下，即相当于用P400—P600油石研磨后，可进入抛光工序。手持式风动或电动砂轮机也得到了广泛使用，尤其是小圆弧的转角处的研磨用齿科砂轮比较多，此时一般采用干式磨削，不加工作液，故而要注意被研磨面的工作温度不宜过高。

3．砂纸抛光。用P320-P800砂纸手工或抛光工具进行抛光。相应的表面粗糙度为Ra0.32—0.063um。抛光时也应从粗至细循序渐进，要求基本与研磨时相同，每道必须清洁干净，由于砂粒很细，清扫时用手帚或软纸轻扫表面，但不可擦伤表面。更应注重环境的清洁，因为灰尘是很硬的颗粒，抛光时必定会擦伤型腔表面，影响抛光质量，重复抛光，延长抛光时间。手工抛光时，砂纸作直线移动，方向相同，最后的方向应是出模方向。为了提高抛光速度，一定要注重砂纸的质量和砂纸的使用寿命。现在手持式抛光机也有很多，动力源有电动和气动二种，运动形式有直线往复式和旋转式。除此而外还有利用超声波来提高工作效率的超声波抛光机。采用背面涂有不干胶的圆形或长条的砂纸。也有用金刚砂制成的薄片作抛光用，粒度200#--600#，用于细微部位的研抛，表面粗糙度可达1.6-0.4um。目前还有用夹有金刚砂的纤维条进行抛光的效果很好，其以颜色区分其粒度。

4．研磨砂抛光。更低表面粗糙度的抛光可以用研磨砂进行，表面粗糙度可达0.04-0.013um，使用W28-W0.5金刚砂等各类研磨膏。手工抛光时可用竹片、铸铁棒或板、塑料及黄铜等蘸上研磨砂，在欲抛光表面往复直线加压移动即可，与上述研抛过程一样要遵照从粗至细循序渐进和每道结束之后清洁的原则。手持工具同上，只是夹持物不同。使用的研磨膏种类很多，主要有氧化铝、金刚砂、氧化硅、氧化铁、氧化铬、碳化硅等不同材料和不同粒度的抛光膏，针对被抛光面的不同材料、硬度以及要求达到的表面粗糙度等而进行选择，一般用全损耗系统用油L-AN10作调合油，用煤油或汽油作稀释剂。具体见表6-5，表6-6。

5．研抛面的平整度检查，一般可以采用灯光照射，查看影子有否扭曲即可。

6-5 各种磨料的适用性

表6—6 磨料粒度能达到的表面粗糙度

6.4.2 影响研抛的主要因素

研抛能否达到预期的表面粗糙度、平整度、均匀性主要取决于下列因素：

1．被研抛型面的材质及其组织状态，被研抛型面的材质要细密均匀，否则抛光后将会出现苍蝇脚等无法去除的斑痕，因而，一则要选采用如真空冶炼、炉外精炼等优质冶炼的钢材；二则锻造、热处理等后加工艺也要给予充分重视。而在以后的型面加工时一般不得进行补焊，否则必须进行加温等去应力措施，即使如此后果也不一定好。

2．研磨时不要急于求成，而要先打好底，即棱、弧、面、角要特别小心，当然，这主要靠多练才能达到。型腔的分型面要保护好，尤其在研抛接近分型面时要格外小心，可以在分型面上粘贴薄铁皮等，否则将产生飞边、拼接线等严重后果。

3．研抛时粒度要从粗至细循序渐进，切忌颠倒。每道之间必须将残留物清除干净，研抛环境清洁无尘。

4．研抛完成后要进行防锈及防尘处理。型面不得用手抹，否则将会破坏抛光面。

5．抛光面清洁时一般可用机油等冲洗，压缩空气吹，切勿用手擦，否则将破坏研抛面的已有成果，导致返工。

6.4.3 研抛器械

通常用的研抛器械有电动、气动、超声波等。可根据工作场所的条件、经济等进行选择。电动磨头可以有旋转式、直线式等，比较常用，要注意选用转速高、力距大、不用软轴联接的那种，联接头应包含旋转头和直线头等，这样使用方便。气动式的一般是旋转式，应选用转距大、噪声小的。目前使用超声波抛光机的相当多。主要是超声波抛光机利用超声波的能量，给研磨砂粒以动能，而大大提高抛光速度。超声波抛光机一般由超声波发生器、换能器、变幅杆及工具夹头等组成，其中发生器的频率、工作稳定性，变幅杆的设计等是主要因素，因而选用时要特别给予考虑。使用时的频率调整也要仔细。否则会事倍功半，失去了使用超声波抛光机的作用。