在模具制造過程中，模具的成形部位往往需要進行表面拋光處理。掌握好拋光技術，可提高模具質量和使用壽命，進而提高產(chǎn)品質量。


01模具拋光方法及工作原理

模具拋光通常使用油石條、羊毛輪、砂紙等，使材料表面發(fā)生塑性變形而去掉工件表面凸出部得到平滑面，一般以手工操作為主。表面質量要求高的可采用超精研拋的方法，超精研拋是采用特制的磨具，在含有磨料的研拋液中，緊壓在工件被加工表面上，作高速旋轉運動。拋光可達到Ra0.008 μm的表面粗糙度。

02模具拋光常用的工具及規(guī)格類別

1）模具拋光常用的工具有：砂紙，油石，絨氈輪，研磨膏，合金銼刀，鉆石磨針，竹片，纖維油石，圓轉動打磨機。

2）砂紙：150#，180#，320#，400#，600#，800#，1 000#，1 200#，1 500#；3）油石：120#，220#，400#，600#；4）絨氈輪：圓柱形，圓椎形，方形尖嘴；5）研磨膏：1#（白色） 3#（黃色） 6#（橙色） 9#（綠色） 15#（藍色） 25#（褐色） 35#（紅色） 60#（紫色）；6）銼刀：方，圓，扁，三角及其他形狀；7）鉆石磨針：一般為3/32柄或1/8柄，有圓波形，圓柱形，長直柱形，長圓椎形；8）竹片：各式形狀適合操作者及模具形狀而造，作用是壓著砂紙，在工件上研磨，達到所要求的表面粗糙度；9）纖維油石：200#（黑色） 400#（藍色） 600#（白色） 800#（紅色）
03拋光的工藝過程

（1）粗拋

精銑、電火花加工、磨削等工藝后的表面可以選擇轉速在35 000～40 000 r/min的旋轉表面拋光機進行拋光。然后是手工油石研磨，條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。使用順序為180#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。
（2）半精拋
半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為：400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。實際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼（52HRC以上），而不適用于預硬鋼，因為這樣可能會導致預硬鋼件表面損傷，無法達到預期拋光效果。
（3）精拋
精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進行研磨，則通常的研磨順序是9 μm（1 800#）→6 μm（3 000#）→3 μm（8 000#）。9 μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除1 200#和1 50 0#號砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進行拋光，順序為1 μm（14 000#）→1/2 μm（60 000#）→1/4 μm（100 000#）。
（4）拋光的工作環(huán)境
拋光過程應分開在兩個工作地點完成，即粗磨加工地點和精拋加工地點分開，而且要注意清洗干凈上一道工序殘留在工件表面的砂粒。
一般從用油石到1200#砂紙完成后粗拋光后，工件需轉到無塵間進行拋光，確?？諝庵袩o灰塵微粒粘在模具表面。精度要求在1 μm以上（包括1 μm）的拋光工藝在清潔的拋光室內即可進行。若進行更加精密的拋光則必需在絕對潔凈的空間，因為灰塵、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報廢高精密拋光表面。
拋光工藝完成后工件表面要做好防塵保護工作。當拋光過程停止時，應仔細去除所有研磨劑和潤滑劑，保證工件表面潔凈，隨后應在工件表面噴淋一層模具防銹涂層。
05影響模具表面拋光性的因素

（1）工件表面狀況

材料在機械加工過程中，表層會因熱量、內應力或其他因素而損壞，切削參數(shù)不當會影響拋光效果。電火花加工后的表面比機械加工或熱處理后的表面更難研磨，因此電火花加工結束前應采用電火花精修整，否則表面會形成硬化薄層。如電火花精修規(guī)準選擇不當，熱影響層的深度最大可達0.4 mm。硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須去除。因此最好增加一道粗磨加工，為拋光加工提供一個良好基礎。
（2）鋼材的品質
優(yōu)質的鋼材是獲得良好拋光質量的前提條件，鋼材中的各種夾雜物和氣孔都會影響拋光效果。要達到良好的拋光效果，工件必須在開始機械加工時要注明拋光的表面粗糙度，當一件工件確定需要鏡面拋光時，必須要選拋光性能好的鋼材并且都經(jīng)過熱處理否則達不到預期的效果。
（3）熱處理工藝
如果熱處理不當，鋼材表面硬度不均或特性上有差異，會給拋光造成困難。
（4）拋光的技術
由于拋光主要是靠人工完成，所以人的技能目前還是影響拋光質量的主要原因。
一般認為拋光技術影響表面粗糙度，其實好的拋光技術還要配合優(yōu)質的鋼材以及正確的熱處理工藝，才能得到滿意的拋光效果；反之，拋光技術不好，就算鋼材再好也做不到鏡面效果。
06不同類型拋光應注意的事項

（1）模具砂紙打磨和油石研磨應注意的事項

1）對于硬度較高的模具表面只能用清潔和軟的油石打磨工具。2）在打磨中轉換砂號級別時，工件和操作者的雙手必須清洗干凈，避免將粗砂粒帶到下一級較細的打磨操作中。3）在進行每一道打磨工序時，砂紙應從不同的45°方向去打磨，直至消除上一級的砂紋，當上一級的砂紋清除后，必須再延長25%的打磨時間，然后才可轉換下一道更細的砂號。4）打磨時變換不同的方向可避免工件產(chǎn)生波浪等高低不平。
（2）鉆石研磨拋光應注意的事項
鉆石研磨拋光必須盡量在較輕的壓力下進行，特別是拋光預硬鋼件和用細研磨膏拋光時。在用8 000#研磨膏拋光時，常用載荷為100～200 g/cm2，但要保持此載荷的精準度很難做到。為了方便做到這一點，可以在木條上做一個薄且窄的手柄，或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力，以確保模具表面壓力不會過高。當使用鉆石研磨拋光時，不僅工作表面要求潔凈，工作者的雙手也必須十分清潔。
（3）塑料模拋光應注意的事項
塑料模具的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同，嚴格說，塑料模具的拋光應該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標準。
鏡面拋光的標準分為4級：A0=Ra0.008 μmA1=Ra0.016 μmA3=Ra0.032 μmA4=Ra0.063 μm
由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度，而化學拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質量又達不到要求，所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。
拋光中注意事項如下：
1) 當一新模腔開始加工時，應先檢查工件表面，用煤油清洗干凈表面，使油石面不會粘上污物導致失去切削的功能。2) 研粗紋時要按先難后易的順序進行，特別一些難研的死角，較深底部要先研，最后是側面和大平面。3) 部分工件可能有多件組拼在一起研光，要先分別研單個工件的粗紋或火花紋，后將所有工件拼齊研至平滑。4) 大平面或側平面的工件，用油石研去粗紋后再用平直的鋼片做透光檢測，檢查是否有不平或倒扣的不良情況出現(xiàn)，如有倒扣則會導致制件脫模困難或制件拉傷。5) 為防止模具工件研出倒扣或有一些貼合面需保護的情況，可用鋸片粘貼或用砂紙貼在邊上，這樣可得到理想的保護效果。6) 研模具平面用前后拉動，拖動油石的柄盡量放平，不要超出25°，因斜度太大，力由上向下沖，易導致研出很多粗紋在工件上。7) 如果工件的平面用銅片或竹片壓著砂紙拋光，砂紙不應大過工具面積，否則會研到不應研的地方。8) 盡量不要用打磨機修分模面，因砂輪頭修整的分模面比較粗糙以及有波浪高低不平，如必要用時，必須將砂輪頭粘修至同心度平衡。9) 研磨的工具形狀應跟模具的表面形狀接近一致，這樣才能確保工件不被研變形。
07如何解決拋光中出現(xiàn)的常見問題

（1）拋光過度

在日常拋光過程中遇到的最大問題就是“拋光過度”，就是指拋光的時間越長，模具表面的質量就越差。發(fā)生拋光過度有二種現(xiàn)象：即是“橘皮”和“點蝕”。拋光過度多發(fā)生于機械拋光。
（2）工件出現(xiàn)“橘皮”的原因
不規(guī)則粗糙的表面被稱為“橘皮”，產(chǎn)生“橘皮”有許多的原因，最常見的原因是由于模具表面過熱或滲碳過度而引起，拋光壓力過大及拋光時間過長是產(chǎn)生“橘皮”的主要原因。比如：拋光輪拋光，拋光輪產(chǎn)生的熱量會很容易造成“橘皮”。較硬的鋼材能承受的拋光壓力會大一些，相對較軟的鋼材容易發(fā)生拋光過度，研究證明產(chǎn)生拋光過度的時間會因鋼材的硬度不同而有所不同。
（3）消除工件“橘皮”的措施
當發(fā)現(xiàn)表面質量拋得不好時，許多人就會增加拋光的壓力和延長拋光的時間，這種作法往往會使表面的質量變得更差。
可采用以下的方法去補救：1) 把有缺陷的表面去除，研磨的粒度比先前使用砂號略粗一級，然后進行研磨，拋光的力度要比先前的低一些。2) 以低于回火溫度25 ℃的溫度進行應力消除，在拋光前使用最細的砂號進行研磨，直到達到滿意的效果，最后以較輕的力度進行拋光。
（4）工件表面“點蝕”形成的原因
由于在鋼材中有些非金屬的雜質，通常是硬而脆的氧化物，在拋光過程中從鋼材表面被拉出，形成微坑或點蝕，產(chǎn)生“點蝕”的主要因素有以下幾點：
1) 拋光的壓力過大，拋光時間過長。2) 鋼材的純凈度不夠，硬性雜質的含量高。3) 模具表面生銹。4) 黑皮料未清除。
（5）消除工件點蝕的措施
1) 小心地將表面重新研磨，砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一級，采用軟質及削銳的油石進行最后步驟的研磨才再進行拋光程序。2) 當砂粒尺寸小于1 mm應避免采用最軟的拋光工具。3) 盡可能采用最短的拋光時間和最小的拋光力度。
模具制造過程中型腔的拋光是非常重要的一道工序，它關系到模具的質量和壽命，也決定制品質量的好壞。掌握拋光的工作原理和工藝過程，選擇合理的拋光方法，可以提高模具質量和壽命，進而提高制品的質量。