CN103419118A - 一种研磨抛光方法 - Google Patents
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Abstract
一种研磨抛光方法，包括粗抛光、半精抛光和精抛光等步骤，并在不同的步骤采用不同的工具和研磨辅料以逐渐降低工件的表面粗糙度，直至达到镜面的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种研磨抛光方法，属于工件表面处理技术领域。
背景技术
现代工业的飞速发展对工件的表面质量提出了更高的要求，表面质量不仅 影响工件的外观，还直接影响工件的使用性能和寿命，表面质量的好坏对模具来说尤其重要。在现代制造行业中，模具制造举足轻重，成为一个国家工业水平的重要标志。模具是以复制方式进行零件制造的一种工具，近年来，模具制造业的发展日趋迅猛，在机械工业中的应用非常广泛。随着科学技术发展， 国内外市场竞争的加剧，对模具的要求也越来越高。目前，表面粗糙度已成为衡 量模具产品质量的重要标志，只有模具表面的粗糙度低，才能使得用其加工的产品的粗糙度也低。因此表面抛光处理己逐渐成为模具、工程机械、医疗设备和航空航天工业中某些关键零件表面加工的重要手段。
现在，模具型腔表面的形状加工基本上实现了自动化。为了去除机械加工 或电火花加工在模具型腔表面留下的刀痕或硬化层，在几何形状加工后必须 对模具型腔表面进行研磨抛光加工，以期获得所要求的尺寸、形状、位置精度 和表面粗糙度。研磨抛光作为模具型腔加工的一道重要工序，其加工时间占整 个模具制造时间的30％~50％，成本占全部制造成本的5％~30％。研磨抛光已成为模具制造过程中的瓶颈。
目前最常用的研磨抛光方法是手工研磨抛光，其次是超声波抛光、电子束抛光、电解抛光、化学抛光、磁性研抛、挤压晰磨以及由它们组成的一些复合研磨抛光新工艺新方法。现有的研磨抛光方法的缺陷有：1、易产生钢材料纹，即使用镀锡纸和硬纸砂纸，处理也不彻底，型腔侧壁和R角料纹没法处理。2、由于半精抛只达2000目~3000目，精抛时间太长，工件表面发热易产生麻点和桔皮纹。3、工件型腔死角和窄小部位易变形和不平顺、边口易倒角。一般情况下模具镜面抛光料纹是由于钢材本身材质软硬不均匀造成的。
发明内容
本发明目的是提供一种研磨抛光方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种研磨抛光方法，包括下列步骤：
（1）粗抛光
A、在工件需要抛光的区域中的平整区域涂第一种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第一研磨头放置在所述第一种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第一种钻石膏中的钻石的粒径为15微米；所述第一研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，所述羊毛毡前端固定铜磨具；
B、在工件需要抛光的区域中的角落区域涂煤油，在所述煤油上放置油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以对所述角落区域进行打磨；
C、将所述第一种钻石膏和煤油清洗干净，在工件需要抛光的区域放置大于或等于1800目的油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以擦除所述A步骤和B步骤打磨时留下的痕迹；
（2）半精抛光
在工件需要抛光的区域涂第二种钻石膏，在所述第二种钻石膏上放置铜研磨治具，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述粗抛光时产生的痕迹；所述第二种钻石膏中的钻石的粒径为5微米；
（3）精抛光
A、在工件需要抛光的区域涂第三种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第二研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第二研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡；所述第三种钻石膏中的钻石的粒径为2微米；
B、将所述第三种钻石膏清洗干净后，在工件需要抛光的区域涂第四种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第三研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第三研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，该羊毛毡的前端贴有绒布或者包裹有棉花；所述第四种钻石膏中的钻石的粒径为1微米；所述第三研磨头的转动速度小于或等于10000转/分钟。
优选的技术方案为：当所述工件的硬度大于或等于50度时，在所述精抛光之前，在所述工件需要抛光的区域涂第五种钻石膏，在所述第五种钻石膏上放置铜研磨治具，用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第五种钻石膏中的钻石的粒径为3微米。
优选的技术方案为：所述铜磨具的材质为H85黄铜、H86黄铜、H87黄铜、H88黄铜、H89黄铜或者H90黄铜。
优选的技术方案为：所述铜研磨治具的材质为H85黄铜、H86黄铜、H87黄铜、H88黄铜、H89黄铜或者H90黄铜。
优选的技术方案为：所述油石上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述油石的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述油石。
优选的技术方案为：所述铜研磨治具上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述铜研磨治具的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述铜研磨治具。
优选的技术方案为：所述钻石为多晶钻石。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、本发明选用不同的工具和不同的研磨辅料对工件待加工的区域进行研磨，并逐渐降低其表面粗糙度最终获得镜面的效果。
2、本发明的油石和铜研磨治具上设有圆柱形通孔或者形状为球形圆弧面的凹坑，当手持式研磨抛光机的打磨杆的头部也是球形，打磨杆的球形头部作用于凹坑或者通孔使油石和铜研磨治具作往复移动以对模具的表面进行抛光操作时，由于两者是圆弧面配合，不管打磨杆与油石或铜研磨治具的角度如何变化，油石或铜研磨治具一直是平贴在模具待抛光的表面进行往复作业，保证了模具表面平整。并且由于两者是圆弧面配合，即使打磨杆施加的力较大，由于两者之间会发生相对的滑动，从而使得打磨杆的力对模具表面的冲击减小，因此不会在模具表面产生划痕。
3、由于本发明的铜研磨治具的截面形状是圆形、三角形或者矩形，因此可以针对模具型腔的不同形状均可以加工。
4、由于本发明的铜研磨治具和铜磨具的材质是H85~H90的黄铜，因为当黄铜较软时会在研磨面产生碎屑，而较硬时则会划伤模具的表面。
5、由于本发明的钻石为多晶钻石，根据钻石的结构，多晶钻石相对于单晶钻石，其切割面更多，研磨效果更好。
附图说明
附图1为电动旋转打磨机的研磨头结构示意图；
附图2为往复式手持打磨机与有孔油石或有孔黄铜配合示意图；
附图3为截面为正方形的黄铜研磨治具示意图；
附图4为截面为三角形的黄铜研磨治具示意图。
以上附图中，1、油石；2、球形连杆；3、黄铜；4、羊毛毡；5、电动旋转打磨机的打磨头。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种研磨抛光方法
所述方法包括下列步骤：
一、粗抛至2000目油石：
1、将经车；铣；磨；放电等机加工过的工件清洗干净。在需要加工的区域放上W15多晶钻石膏，在电动旋转打磨上装上羊毛毡粘黄铜工具，开启打磨机均匀研磨，直至铣刀纹火花纹去除。注意打磨机速度不可高速，手势要平稳。此工序的缺点是不能加工工件角落。
2、针对模具型腔的角落的加工，将球头连杆装在进口微马达往复机械前端，将连杆的球头压在有孔油石加煤油的圆孔上，在工件需要加工的区域放上煤油，开启往复机械进行均匀研磨，直至铣刀纹火花纹去除。注：油石的目数可视情况选择，次工序可以视情况将往复机械的往复行程调大以提高效率。
3、以上工序完成后将工件清洗干净，用2000目有空油石将工件整体研磨将前2道工序留下的痕迹去除。最后将工件清洗干净。
二、半精抛光至5000目：
1、在工件需要加工的区域放上W5多晶钻石膏和研磨铜治具，在往复机械前端夹上球头连杆，用球头压住研磨治具，开启往复机械进行均匀研磨，直至将粗抛时留下的痕迹去除。注意根据工件的形状选用恰当大小的研磨治具。
2、如果模具工件钢材是熱处理加硬到50度左右，需要用W3多晶钻石膏往复研磨，直至将W5钻石膏研磨留下的痕迹去除。最后将工件清洗干净。
三、精抛至14000：
1、在工件需要加工的区域放上W2多晶钻石膏，电动旋转打磨机上装上羊毛毡，开启打磨机在工件表面均匀打磨，直至将第2道工序留下的痕迹去除。清洁工件。
2、在工件需要加工的区域放上W1（14000）多晶钻石膏，在羊毛毡的前端贴上绒布或包上棉花，开启打磨机在工件表面均匀打磨，直至将上一道工序留下的羊毛毡痕迹去除。.注意事项：打磨机转数不可太快以免抛出橘皮纹。尽量缩短抛光时间。抛光环境要干净无尘。
3、对工件进行清洗和检验。上防锈油，包装保护。
实施例二：一种研磨抛光方法
一种研磨抛光方法，包括下列步骤：
（1）粗抛光
A、在工件需要抛光的区域中的平整区域涂第一种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第一研磨头放置在所述第一种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第一种钻石膏中的钻石的粒径为15微米；参见附图1所示，所述第一研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，所述羊毛毡前端固定铜磨具。电动旋转打磨机包括一电机，该电机的输出轴与软轴的一端传动连接，所述软轴的另一端与所述打磨头传动连接，当电机运行时，其带动打磨头转动。具体结构可见授权公告号为CN202716149U，名称为《一种新型抛光机》的中国实用新型专利。
B、在工件需要抛光的区域中的角落区域涂煤油，在所述煤油上放置油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以对所述角落区域进行打磨。参见附图2所示，往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，所述往复式手持打磨机的结构可以采用授权公告号为CN 100526012C，名称为《一种研磨抛光机》的中国发明专利，该专利可以带动多根打磨杆同时进行研磨抛光，本发明使用的往复式手持打磨机的机构可是仅仅是具有单根打磨杆的装置。
C、将所述第一种钻石膏和煤油清洗干净，在工件需要抛光的区域放置大于或等于1800目的油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以擦除所述A步骤和B步骤打磨时留下的痕迹。往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石的方式参见附图2。油石中的对称中心处设有圆柱形通孔或者形状为球形圆弧面的凹坑，而打磨杆的端部为球形头。由于两者是圆弧面配合，不管打磨杆与油石或铜研磨治具的角度如何变化，油石或铜研磨治具一直是平贴在模具待抛光的表面进行往复作业，保证了模具表面平整。
（2）半精抛光
在工件需要抛光的区域涂第二种钻石膏，在所述第二种钻石膏上放置铜研磨治具，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述粗抛光时产生的痕迹；所述第二种钻石膏中的钻石的粒径为5微米；铜研磨治具的形状参见附图3和附图4所示，铜研磨治具中的对称中心处设有圆柱形通孔或者形状为球形圆弧面的凹坑，而打磨杆的端部为球形头。铜研磨治具形状根据模具型腔的形状选择。
（3）精抛光
A、在工件需要抛光的区域涂第三种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第二研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第二研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡；所述第三种钻石膏中的钻石的粒径为2微米。
B、将所述第三种钻石膏清洗干净后，在工件需要抛光的区域涂第四种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第三研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第三研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，该羊毛毡的前端贴有绒布或者包裹有棉花；所述第四种钻石膏中的钻石的粒径为1微米；所述第三研磨头的转动速度为6000~9000转/分钟。
当所述工件的硬度大于或等于50度时，在所述精抛光之前，在所述工件需要抛光的区域涂第五种钻石膏，在所述第五种钻石膏上放置铜研磨治具，用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第五种钻石膏中的钻石的粒径为3微米。
所述铜磨具和铜研磨治具的材质分别为H85黄铜，还可以选择H86黄铜、H87黄铜、H88黄铜、H89黄铜或者H90黄铜。
所述油石上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述油石的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述油石。
所述铜研磨治具上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述铜研磨治具的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述铜研磨治具。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种研磨抛光方法，其特征在于：包括下列步骤：
（1）粗抛光
A、在工件需要抛光的区域中的平整区域涂第一种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第一研磨头放置在所述第一种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第一种钻石膏中的钻石的粒径为15微米；所述第一研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，所述羊毛毡前端固定铜磨具；
B、在工件需要抛光的区域中的角落区域涂煤油，在所述煤油上放置油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以对所述角落区域进行打磨；
C、将所述第一种钻石膏和煤油清洗干净，在工件需要抛光的区域放置大于或等于1800目的油石，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述油石，启动所述往复式手持打磨机使所述油石作往复运动以擦除所述A步骤和B步骤打磨时留下的痕迹；
（2）半精抛光
在工件需要抛光的区域涂第二种钻石膏，在所述第二种钻石膏上放置铜研磨治具，然后用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述粗抛光时产生的痕迹；所述第二种钻石膏中的钻石的粒径为5微米；
（3）精抛光
A、在工件需要抛光的区域涂第三种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第二研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第二研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡；所述第三种钻石膏中的钻石的粒径为2微米；
B、将所述第三种钻石膏清洗干净后，在工件需要抛光的区域涂第四种钻石膏，然后将电动旋转打磨机的第三研磨头放置在所述第三种钻石膏上，启动所述电动旋转打磨机进行研磨；所述第三研磨头的结构是所述电动旋转打磨机的打磨头上固定羊毛毡，该羊毛毡的前端贴有绒布或者包裹有棉花；所述第四种钻石膏中的钻石的粒径为1微米；所述第三研磨头的转动速度小于或等于10000转/分钟。
2.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：当所述工件的硬度大于或等于50度时，在所述精抛光之前，在所述工件需要抛光的区域涂第五种钻石膏，在所述第五种钻石膏上放置铜研磨治具，用往复式手持打磨机的打磨杆作用于所述铜研磨治具，启动所述往复式手持打磨机使所述铜研磨治具作往复运动进行打磨以去除所述半精抛光时产生的痕迹；所述第五种钻石膏中的钻石的粒径为3微米。
3.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：所述铜磨具的材质为H85黄铜、H86黄铜、H87黄铜、H88黄铜、H89黄铜或者H90黄铜。
4.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：所述铜研磨治具的材质为H85黄铜、H86黄铜、H87黄铜、H88黄铜、H89黄铜或者H90黄铜。
5.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：所述油石上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述油石的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述油石。
6.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：所述铜研磨治具上设有圆形通孔或者球形凹坑，所述往复式手持打磨机的打磨杆的端部为球形，在打磨时以所述打磨杆的球形端部对准所述铜研磨治具的圆形通孔或者球形凹坑以作用于所述所述铜研磨治具。
7.根据权利要求1所述的研磨抛光方法，其特征在于：所述钻石为多晶钻石。
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