模具成形表面的专门加工

模具成形表面的专门加工型腔冷挤压、超塑成形、陶瓷型铸造、照相腐蚀教学目的：了解型腔冷挤压、超塑成形、陶瓷型铸造、照相腐蚀的基本原理和特点；了解型腔冷挤压、超塑成形、陶瓷型铸造、照相腐蚀的工艺过程。

知识点：型腔冷挤压的特点及用途、超塑成形的特点及用途、陶瓷型铸造的特点及用途、照相腐蚀的特点及用途1一、型腔冷挤压

1、原理：在常温下，将淬硬的工艺凸模压入模坯，使坯料产生塑性变形，以获得与工艺凸模工作表面形状相同的内成形表面。

型腔冷挤压是利用金属塑性变形的原理实现的无切削加工方法。2、特点1）可以加工形状复杂的型腔，尤其适用于加工某些难以进行切削加工的形状复杂的型腔。2）挤压过程简单迅速，生产率高。3）加工精度高，表面粗糙度小。4）冷挤压的型腔，材料纤维未被切断，金属组织更为紧密，型腔强度高。23．冷挤压方式（1）闭式冷挤压是将坯料放在冷挤压模套内进行挤压加工，挤压力大。应用：精度高、深度大、体积小的型腔。应用广泛。工艺凸模导向套模套垫板坯料特点：材料流动受限制，型腔精度高。3（2）开式冷挤压在挤压形腔毛坯外面不加模套，坯料四周变形不受限制。应用：型腔浅、精度要求不高，外形需加工的情况。特点：坯料变形大，材料利用率低，型腔精度低。44、冷挤压工艺过程（1）挤压方式选择

形状简单，深度浅的锻模、多型腔塑料模、橡胶模的型腔，选择开式挤压。深度较大的塑料模型腔采用闭式挤压。（2）模具坯料的准备

坯料在冷挤压前，必须进行软化退火处理。挤压深度大时，为降低挤压力，可在坯料底部加工出减荷穴或坯料周围开减荷槽。减荷穴5（3）挤压工具的制备1）工艺凸模材料用T10A或Cr12，淬硬HRC60以上。2）模套材料用45号钢或40Cr钢，淬硬HRC43~48。双层模套之间采用过盈配合，过盈量为直径的0.8%(4)润滑处理方法一：经过脱脂清洗的坯料和凸模，在硫酸铜饱和溶液中浸3~4s，取出后涂凡士林或用机油稀释的二硫化钼润滑剂。（注意文字或花纹不能润滑，否则影响文字或花纹清晰）6方法二：凸模镀铜或镀锌，坯料磷酸盐处理，凸模和坯料涂二硫化钼润滑。这种方法效果最佳。磷化处理：将脱脂清洗后的坯料放入磷酸盐溶液里，使金属表面形成不溶于水的磷酸盐薄膜。这种磷化层是多孔组织，与基体金属结合牢固，能储存润滑剂，防止材料与凸模粘结。（5）设备选择挤压设备可选专用型腔挤压机或普通油压机。7二、超塑成形加工某些金属在特定的条件下有特别好的塑性，这种现象称之为超塑性。凡是伸长率能超过100%的材料，均称为超塑性材料。1、超塑成形原理利用工艺凸模慢慢挤入超塑性状态下的坯料，并保持一定的温度，就可在不大的压力下获得与凸模吻合的型腔。超塑成形挤压力小，型腔精度高。2、超塑性合金ZnAl22的性能

经超塑性处理后，保温在250℃时,以应变速率ε=10-4/min变形，具有超塑性。型腔加工后经强化，有较强的力学性能。8

3、超塑成形工艺过程

坯料超塑性处理→润滑→装入模套→预热并保温→超塑成形→脱模并强化处理→辅助加工→装配工艺凸模尼龙齿轮工件加热保温装置型腔镶件型腔固定板超塑成形9

1）坯料制备与处理：超塑合金ZnAl22出厂前一般都经过超塑性处理，可直接切削加工成型腔坯料。超塑性处理：将材料加热到某一温度后保温一段时间，然后快速冷却至零度以下，得到细微晶粒。

超塑合金ZnAl22超塑处理工艺加工时加热到250℃并保温10

2）超塑性成形工具制造：①工艺凸模：用45#钢制作，尺寸需考虑超塑合金的收缩率，制作精度和表面粗糙度比型腔的要求高一级。②模套：用A3钢制作，壁厚不小于25mm，内部尺寸比坯料大0.1~0.2mm，内表面粗糙度小于Ra0.63μm并加工成1：50的锥度，以保证易于脱模。模套用于限制超塑合金的自由流动，有时由于模具结构上的需要，模套转化为模具结构上的一部分，成为型腔固定板。需镶嵌的模套在两端加工出沉坑，并在内壁加工多处沟槽，使型腔能牢固嵌在模套上。需镶嵌的模套11

3）预热：超塑合金ZnAl22预热到250℃

4）润滑：通过润滑减少磨擦阻力，降低挤压力，防止金属粘附和便于脱模。在凸模和坯料表面均匀涂一薄层甲基硅油。

5）超塑成形：在250℃保温20min后，压力机对凸模缓慢加压，进行超塑成形，最后保压几分钟。

6）脱模及强化处理：冷却后脱模，对型腔加热到强化温度并保温一定时间后空冷，热处理强化后，可提高型腔硬度。对超塑合金ZnAl22的型腔强化的方法是：将已成形的型腔加热到330℃，保温2小时后空冷到常温，即获得较强的力学性能。12超塑合金ZnAl22的强化处理工艺134、超塑成形的特点和应用1）可加工形状复杂的型腔，型腔精度高，表面质量好，细微部分轮廓清晰。2）与型冷挤压相比，挤压力小，容易成形，可加工更深更复杂的型腔。3）与型腔冷挤压相比，增加了超塑性处理、强化处理及加热控温等项工作。14三、陶瓷型铸造成型陶瓷型铸成型是一种精密铸工艺。陶瓷铸型由特制的耐火材料制成。常用于大型锻模、玻璃模、塑料模、拉深模等模具型腔的制造。1、工艺过程及特点陶瓷型铸造用陶瓷浆料作造型材料，灌浆成型后，经喷烧和烘干即完成造型工作。用陶瓷型进行铸造，经合箱、浇注金属液，铸成零件。15粗母茶模制掉作精母泽模制午作用粗丧母模冠砂套貌造型1砂箱2粗母咳模3水玻推璃砂4排气奖孔木渔塞精母姥模放纳入砂撞套后继灌浆起模喷烧这样涨经灌链浆、条起模锄、喷睡烧和渔烘干反就完浆成造缓型工谜作。16烘干帜、合州箱、某浇铸陶瓷耽型铸壳造的袜特点:1）便凳于批北量铸魂造模杜具型侨腔。2）减贞小切齐削工傲作量啊，节型约材毒料。3）生蜻产周研期短户，成熔本低瓜。4）投色资少箩、设泼备简封单。5）可条铸造芳大型贯精密吸铸件迷。172、母值模制萌作母模元需要笛两个模（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，躬粗母魔模要拦求低桃，可浓用精协母模狡贴一被层橡字皮泥除代替羊。精巡寿母模绒比粗寨母模颤小一顷层陶喇瓷铸们型的悼厚度饰。精母禾模的充表面弊粗糙瞧度决鲁定了虑铸型画的表帝面粗趣糙度钥，因哗此，倦加工项要求候高，精母估模的推表面赢粗糙忠度应炭小于距铸型发的表宏面粗印糙度快。制造镜母模摄的材诸料有亩金属狡、木闭材、旗塑料腔、石永膏、们石蜡分和橡料胶等估。大购量生数产用卵金属输母模佛；少脆量生床产用供木母邪模。母模控设计荷时应溉考虑划铸件扩收缩承率和坛起模疫斜度舌。183、造挑型材彻料砂套犁造型傅用水系玻璃研砂，付陶瓷佩层浆悬料由迟耐火口材料伏、粘内结剂伏、催膝化剂仰、透露气剂裹和分答离剂志等组较成。耐火爸材料检常用主铝矾碌土；济粘结极剂用洗硅酸奴乙脂逐水解昌液；枝催化斩剂用凉氢氧毕化钙严或氧完化镁略；透捷气剂闹用双践氧水捷；分耽离剂断用于茧防止悟粘模碍，木睁模涂住石蜡村和上然光蜡搅，金堤属母脊模用姐凡士摸林油棒和上碧光蜡艰。4、陶蛮瓷型低铸造抛工艺犹过程母模裁准备睁→砂猾套造赤型→孕陶瓷轰浆料罗配制奖→灌捐浆→肥起模亡→喷送烧→剩烘干蚕→合悼箱→扬熔化辰合金值→浇动注→劝清理尝→地铸件19在模禁具工只作零玻件型协面上原需加陈工图卖文的竿部分墓，涂炒一层感光据胶，紧沈贴上助要加腿工的均透明猎图案屿膜版礼，经弄感光娱、显鼓影、将清洗鲁后，泼利用容感光化胶膜占稳定馋耐腐少蚀的案原理宅，用校化学蝇腐蚀去掉离未被深感光旗部分的金贝属，买获得倒带有嫌所需苦图文责的模浅具型航或电液极。四、颂照相帐腐蚀险加工1、照芒相腐华蚀原惕理和照侧相原尽理相当同，着利用已感光磁胶膜出感光亩部分柴不溶联于水柱，具侨有耐些腐蚀嘴能力年。而勒未感给光部复分能向溶于目水，鸦用水泉清洗叨去掉恶未感历光胶访膜后更，未哪感光泥部分蚀金属村便裸映露出枕来，私经腐花蚀液性腐蚀孤，只粉腐蚀勉未感很光部己分金矮属而乔不腐著蚀感意光部奶分有案胶膜受保护扩的金利属，民即能京获得挽需要牙的图纵文。202、照赞相腐行蚀的戒特点1）加步工的增图文哥精度贡高，司仿真平性强宋，腐伙蚀深财度均威匀，适合锡图文筋深度较浅的加厌工。2）可红在淬址火、廊抛光粱后进侍行图阅文加伟工，歪避免悲零件凉变形身。3）可抹在型年腔侧壁上或秘曲面难上加享工图资文。4）加雄工质劫量好喘，成遮本低莫，效握率高休，工蛇艺安音全可柱靠，聋不会使支零件贼报废腥。5）可电加工施金属铲和非蹄金属耀，不鸽受被下加工划材料订硬度服影响鲜。6）不腾需要榴用夹像具和拾专用温设备竞。7）腐凯蚀液湿对设眼备和疤人体欠有危拢害，番需有朵防护泻措施爹。213、照味相腐渴蚀工亏艺。工艺年过程惹：原图脆→照梁相→招模具笑表面学处理棒→涂帮感光奋胶→女贴照漠相底榴片→谁曝光哗（感糖光）醒→显贸影→槐坚膜愤及修难补→汉腐蚀箱→去李胶及洒修整将所府需图扮文按艇比例素绘制冬在图械纸上冶即为原图。然容后通捐过照欣相，稳将原监图缩烈小至现所需河大小恭的照评相底底片上枣。感光牙胶要滨避光姜保存拣，涂昆胶前沃必须队清洗糕模具礼表面沃。用10孕%的氢鸟氧化联钠溶阳液煮满沸后首冲洗营，再枯用开过水冲弦洗。晌清洗瓜后经丽电炉笑烘烤够至50端℃左右淡涂胶吉，否设则涂削上的俘胶容塞易起陕皮脱芒落。涂胶贡和贴仆底片要在扬暗室雁红灯填下进帽行，住可采凳用喷拜涂法天涂胶漆，注塘意喷队涂均松匀。22照相腐蚀主要工序示意图涂感储光胶底片随贴在姓型面窗上对存着光感光倒部分摔产生砍光化学尊反应感光质部分女经水久洗后恳留在递型面降上未感栽光部牺分受腐蚀侦液的指浸蚀除去粪感光培胶的模具乞型面23在需糠腐蚀样的表兔面上贴底晴片，用玩玻璃卖压紧锋或用境透明首胶带惭粘牢袍底片尼。在蔬曲面艺部分程用凡滩士林固粘底嘱片。感光是用形紫外且线光巩源（迎如水士银灯拌）照永射，象使工愧件表扁面的刷感光惕胶按种图像逼感光编。显影夏冲洗是将批感光耽后的冻工件元放入40困~5群0℃的热舌水中秃浸30白s，让鼻未感宽光部盏分的面胶膜炮溶于去水中隐，取姻出后宇滴上歉碱性掀紫5B龄N染料就，涂轿匀显厘影，邪待出如现清叹晰的便图文灾后，饱再用找水冲既洗，晕用脱蓝脂棉位将未灭感光污部分改擦掉韵，用浆热风秆吹干劝。坚膜亚及修涌补是将光已显崖影的辱型腔怪模放彻入15久0~柿20谣0℃的电琴热恒爸温干习燥箱烟内，且烘5~节20呢mi暮n，以迹提高冶胶膜捕的附介着力叨及耐壶腐蚀仿性能变。未毁去干食净的绞胶膜稿用刀孝尖刮稳除，要缺膜宅部位引用油青墨修多补，塔不需再腐蚀凳的部剃位，迹涂汽商油沥累青保蒜护。24钢模疲腔常聚用三歼氯化锄铁水培溶液捷进行腐蚀。在举三氯恩化铁宫水溶粱液中锡加入免适量撇的粉光末硫雪酸铜浊调成鞭糊状挡，涂舅在型哭腔表朵面，蚁可减签少向节侧面仁渗透糊。去胶风及修腐整是将僻腐蚀干好的访型腔颠用溶领剂或诱工业芳酒精洋擦洗批。表汉面附岔着的层感光宫胶有便氢氧伤化钠犯溶液控冲洗电，最蛮后用抗水清烂洗，这用热婶风吹衔干，蠢涂一扇层防沾锈油蝇保护床，即箭完成照加工龄。4、照的相腐床蚀对伍模具颜零件皱的要也求型腔鞋侧壁担做图谨文应隔有拔办模斜寺度，胆图文豪越深骗，拔念模斜惠越大白。拔抹模斜令度一梅般在1~镇2°之间酷。图文洗面积织小时垃，应江尽量闲采用贵镶拼哀结构耐，这下样加爷工容长易，堡磨损甜后更豪换方干便。254、各缝种图蚀文加竖工方使法对借比1）机辽械雕然刻：壮适合槽加工分有规践律比恨较深隶的规潮则图事文，必须傻在淬喇火前督雕刻恩，热县处理伶时图殖文尖角处拌易出绣现裂跑纹，雅影响玻模具败寿命薄。2）电猛火花涝加工帅：用由机械拦雕刻掌或照神相腐蜘蚀将括图文临做在电极咐上，压在淬孙火后伤电火裂花加参工。腹不能加皱工侧迫壁的咱图文钩，加尿工的菜图文王不够精前细。3）照敌相腐必蚀：散能加康工复强杂不国规则肢图文垫，能并加工刷型腔侧壁致的图柱文，痛在淬烫火后疮加工购。是宪一种高质果量、芳可靠献、低僵成本贴、高塌效的纹图文加工贼方法逼。加益工的乡丰图文细不能某太深鬼。26小结1、型胜腔冷路挤压屋特点宜：生开产效滋率高，加闸工的劫型腔均质量好，耐享磨性逃高。潜一个源工艺雅凸模盗可用永多次卫，型撕腔一致性和好。坐型腔君冷挤盈压单葱位挤统压力大，需搭大吨钻位挤压设惭备。2、型荡腔冷饮挤压民适合竖加工餐较深俘的低碳钢聚型腔性，可许加工中等深度凑的中没碳钢筑或高词碳钢既型腔繁；可嫌加工较浅的工具趋钢型州腔。3、型泳腔冷挑挤压佳有两欠种方岗式，开式挤压给用于广加工貌较浅型腔痰。闭式挤压慌用于愉加工悲较深毫的型抽腔。274、超怠塑成苹形加犹工特政点：异挤压绑力小，容剪易成防形形百状复杂的较深型腔爪。加小工的扣型腔围质量服好，帅细微壳部分迹轮廓清挂晰。凭一个尊工艺命凸模贩可用扎多次精，型船腔一疤致节性好予。5、超狐塑成成形加偶工适泰合加列工较株深的团形状质复杂额的超秀塑材料型宝腔。6、陶瓷净型铸热造的过特点队：便晕于批爱量铸伟造模纵具型坏腔。娇可减少鸦切削必工作脖量，割节约域材料和