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模具是制造业的基础工艺装备,是衡量一个国家产品制造业的重要标志。抛光是模具制造的重要工序,模具表面粗糙度改善一级,便可使其寿命提高50%左右,故模具及其制造工艺水平的改进具有重大的经济意义。
目前,模具型腔抛光加工主要采用手工操作,生产效率低,且难以保证稳定的抛光质量。本文针对模具型腔精整加工这一难点和热点问题,提出了一种基于弹性发射材料去除和液流动压原理,利用游离磨粒进行模具型腔表面抛光的精整加工技术,主要工作内容如下:
1.总结了模具表面精整加工相关技术的研究进展,指出了当前模具表面精整加工中存在的问题。
2.分析液流悬浮加工机理,并对楔形动压区流场的压力、速度分布进行了数值仿真。探讨了抛光工具转速、工具直径及工具与工件间最小间隙对动压力的影响,及加工区速度场分布对加工效果的影响。
3.应用于模具液流悬浮精整加工工具材料的选择与结构设计,提出了一种可提高工具径向跳动精度的配磨方法。分析了不同形状工具适用加工对象。
4.配置可应用于模具表面液流悬浮精整加工的抛光液,介绍了抛光液的组成及其特性,并分析了各部分的作用和选择原则。
5.建立了应用于模具液流悬浮加工实验的加工平台,并以Cr12模具钢为加工对象,通过实验和分析,研究了抛光时间、抛光液浓度、磨粒粒度对其表面加工质量的影响,并在实验分析基础上进行综合加工实验研究,证实模具液流悬浮精整加工的有效性。
本文的研究成果对于模具型腔精整加工及自动化装备研发均具有一定的指导意义和技术借鉴价值。