模具制造技术 教学课件 作者 刘航 第四章.ppt

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1、正文主编第一节　超声波加工一、超声波抛光的工作原理及超声波抛光加工机的结构1.超声波抛光的工作原理图4-?1　超声波抛光加工原理1—超声发生器　2—超声换能器3、4—变幅杆　5—工具6—磨料悬浮液　7—工件2.超声波抛光机的结构手持式超声波抛光机的外形如图4⁃?2所示。超声波抛光机主要由超声波发生器、机械换能器和机械振动系统三部分组成，如图4⁃?3所示第一节　超声波加工图4-?2　手持式超声波抛光机外形图图4-?3　超声波抛光机的组成手持式超声波抛光机的外形如图4-2所示。超声波抛光机主要由超声波

2、发生器、机械换能器和机械振动系统三部分组成，如图4-3所示。使用时将两片叠在一起，阳极在中间，阴极在两侧，用螺钉夹紧，如图4-4所示。为了方便引线，常将镍片夹在两压电陶瓷片阳极之间作为接线端片(阳极必须与设备绝缘)。压电陶瓷片的自振频率与其厚薄、上下端块的质量及夹紧力等成正比。第一节　超声波加工图4-?4　压电效应式换能器1—压紧螺钉　2—主端块　3—压电陶瓷4—导电镍片　5—下端块　6—变幅杆图4-?5　磁致伸缩效应式换能器镍、钴、铁及其合金的长度能随其所处磁场强度的变化而伸缩的现象称为磁致伸缩

3、效应。在生产实际中，可利用叠合纯镍片制成封闭磁路的镍换能器，如图4-5所示。在两芯柱上同向绕以线圈，通入高频电流可使之伸缩。图4-?6　变幅杆的形式a)圆锥形　b)指数形　c)阶梯形变幅杆的形式有圆锥形、指数形和阶梯形等，如图4-6所示。第一节　超声波加工二、超声波抛光加工的特点超声波抛光具有以下特点:1)超声波抛光适用于加工硬脆材料及不导电的非金属材料。2)工具对工件的作用力和热影响小，不会产生变形、烧伤和变质层，加工精度可达0.01～0.02mm，表面粗糙度Ra为1～0.1μm。3)可以抛光薄

4、壁、薄片、窄缝及低刚度零件。4)超声波抛光设备简单，使用和维修方便，操作简便。5)由于抛光时工具头无旋转运动，工具头可以采用软材料做成复杂的形状，用以抛光复杂的型孔和型腔表面。第一节　超声波加工三、抛光工艺(1)抛光余量　模具的成形表面在经过电火花精加工之后，其超声波抛光时的抛光余量一般控制在0.02～0.04mm，特殊情况下抛光余量可小于或等于0.15mm。(2)抛光方式　欲使表面粗糙度Ra为1.25～2.5μm的表面抛光后的Ra达到0.63～0.08μm，要经过逐级抛光才能实现。第二节　化学及

5、电化学加工一、化学腐蚀加工1.化学腐蚀加工的原理和特点化学腐蚀加工是将零件要加工的部位暴露在化学介质中，使其产生化学反应，使零件材料腐蚀溶解，以获得所需要形状和尺寸的一种工艺方法。进行化学腐蚀加工时，应先将工件表面不加工的部位用抗腐蚀涂层敷盖起来，然后将工件浸渍于腐蚀液中或在工件表面涂敷腐蚀液，将裸露部位的余量去除，从而达到加工目的。常见的化学腐蚀加工有照相腐蚀、化学铣削和光刻等。2.照相腐蚀工艺第二节　化学及电化学加工照相腐蚀加工是指把所需图像摄影到照相底片上，再使底片上的图像经过光化学反应，并

6、将其复制到涂有感光胶（乳剂）的型腔工作表面。经感光后的胶膜不仅不溶于水，而且还增强了抗腐蚀能力。未感光的胶膜能溶于水，用水清洗去除未感光的胶膜后，部分金属便裸露出来，经腐蚀液的浸蚀，便能获得所需的花纹、图案。图4-?7　照相腐蚀主要工序示意图第二节　化学及电化学加工3.照相腐蚀对模具成形零件的要求二、电铸加工电铸加工是利用金属的电解沉积翻制金属制品的一种工艺方法。其基本原理与电镀相同，但两者又有明显的区别，见表4⁃?1。表4-?1　电铸和电镀的主要区别1.电铸加工的原理和特点第二节　化学及电化学加

7、工图4-?8　电铸加工1—电铸槽　2—阳极　3—直流电源　4—电铸层5—原模(阴极)6—搅拌器　7—电铸溶液8—滤清器　9—泵　10—加热器2.电铸法制模的工艺过程电铸法制模是指预先按型腔的形状、尺寸做成原模，在原模上电铸一层适当厚度的镍（或铜）后，将镍壳从原模上脱下，其外形经过机械加工后镶入模套内作型腔。其加工的工艺过程如下：第二节　化学及电化学加工表4-?2　电铸成形件的加固方法第二节　化学及电化学加工表4-?2　电铸成形件的加固方法第二节　化学及电化学加工图4-?9　金属原模及电铸脱模架1—

8、卸模架　2—原模　3—电铸型腔4—粘结剂　5—模套　6—垫板3.电铸法制模示例某仪表壳塑压模型腔的电铸成形工艺过程见表4⁃?3。图4-9所示为金属原模及电铸脱模架，旋转脱模架的螺钉，就可以将原模从电铸件中取出。第二节　化学及电化学加工表4-?3　仪表壳塑压模型腔电铸成形工艺过程第二节　化学及电化学加工表4-?3　仪表壳塑压模型腔电铸成形工艺过程第二节　化学及电化学加工三、电解加工1.电解加工的基本原理和特点图4-?10　电解加工示意图1—工具电极　2—工件(阳极)3—电解液泵4—电