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模具的研磨与抛光

模具的研磨与抛光
模具的研磨与抛光

第5章模具的研磨与抛光

模具的研磨与抛光是以降低零件表面粗糙度,提高表面形状精度和增加表面光泽为主要目的,属光整加工,可归为磨削工艺大类。他们研磨与抛光在工作成形理论上很相似,一般用于产品、零件的最终加工。

现代模具成形表面的精度和表面粗糙度要求越来越高,特别是高精度、高寿命的模具要求到μm级的精度。一般的磨削表面不可避免要留下磨痕、微裂纹等缺陷,这些缺陷对一些模具的精度影响很大,其成形表面一部分可采用超精密磨削加工达到设计要求,但大多数异型和高精度表面大都要进行研磨与抛光加工。

对冲压模具来讲,模具经研磨与抛光后,改善了模具的表面粗糙度,利于板料的流动,减小流动阻力,极大地提高了成形零件的表面质量,特别是对于汽车外覆盖件尤为明显。经研磨刃口后的冲裁模具,可消除模具刃口的磨削伤痕,使冲裁件毛刺高度减少。

塑料模具型腔研磨、抛光后,极大地提高型腔表面质量,提高成形性能,满足塑件成型质量的要求、塑件易于脱模。浇注系统经研磨、抛光后,可降低注射时塑料的流动阻力。另外研磨与抛光可提高模具接合面精度,防止树脂渗漏,防止出现沾粘等。

电火花成型的模具表面会有一层薄薄的变质层,变质层上许多缺陷需要用研磨与抛光去处。另外研磨与抛光还可改善模具表面的力学性能,减少应力集中,增加型面的疲劳强度。

5.1模具的研磨

5.1.1研磨的基本原理与分类

研磨是一种微量加工的工艺方法,研磨借助于研具与研磨剂(一种游离的磨料),在工件的被加工表面和研具之间上产生相对运动,并施以一定的压力,从工件上去除微小的表面凸起层, 以获得很低的表面粗糙度和很高的尺寸精度、几何形状精度等,在模具制造中,特别是产品外观质量要求较高的精密压铸模、塑料模、汽车覆盖件模具应用广泛。

1.研磨的基本原理

1)物理作用研磨时,研具的研磨面上均匀地涂有研磨剂,若研具材料的硬度低于工件,当研具和工件在压力作用下做相对运动时,研磨剂中具有尖锐棱角和高硬度的微粒,有些会被压嵌入研具表面上产生切削作用(塑性变形),有些则在研具和工件表面间滚动或滑动产生滑擦(弹性变形)。这些微粒如同无

数的切削刀刃,对工件表面产生微量的切削

作用,并均匀地从工件表面切去一层极薄的

金属,图5.1.1所示为研磨加工模型。同时,

钝化了的磨粒在研磨压力的作用下,通过挤

压被加工表面的峰点,使被加工表面产生微

挤压塑性变形,从而使工件逐渐得到高的尺

寸精度和低的表面粗糙度。图5.1.1 研磨加工模型2)化学作用而当采用氧化铬、硬脂酸等研磨剂时,在研磨过程中研磨剂和工件的被加工表面上产生化学作用,生成一层极薄的氧化膜,氧化膜很容易被磨掉。研磨的过程就是氧化膜的不断生成和擦除的过程,如此多次循环反复,使被加工表面的粗糙度降低。

2.研磨的应用特点

1)表面粗糙度低研磨属于微量进给磨削,切削深度小,有利于降低工件表面粗糙度值。加工表面粗糙度可达Ra0 .01μm。

2)尺寸精度高研磨采用极细的微粉磨料,机床、研具和工件处于弹性浮动工作状态,在低速、低压作用下,逐次磨去被加工表面的凸峰点,加工精度可达0 .1μm~0 .01μm。

3)形状精度高研磨时,工件基本处于自由状态,受力均匀,运动平稳,且运动精度不影响形位精度。加工圆柱体的圆柱度可达0 .1μm。

4)改善工件表面力学性能研磨的切削热量小,工件变形小,变质层薄,表面不会出现微裂纹。同时能降低表面磨擦系数,提高耐磨和耐腐蚀性。研磨零件表层存在残余压应力,这种应力有利于提高工件表面的疲劳强度。

5)研具的要求不高研磨所用研具与设备一般比较简单,不要求具有极高的精度;但研具材料一般比工件软,研磨中会受到磨损,应注意及时修整与更换。

3.研磨的分类

(1)按研磨工艺的自动化程度

1)手动研磨工件、研具的相对运动,均用手动操作。加工质量依赖于操作者的技能水平,劳动强度大,工作效率低。适用于各类金属、非金属工件的各种表面。模具成形零件上的局部窄缝、狭槽、深孔、盲孔和死角等部位,仍然以手工研磨为主。

2)半机械研磨工件和研具之一采用简单的机械运动,另一采用手工操作。加工质量仍与操作者技能有关,劳动强度降低。主要用于工件内、外圆柱面,平面及圆锥面的研磨。模具零件研磨时常用。

3)机械研磨工件、研具的运动均采用机械运动。加工质量靠机械设备保证,工作效率比较高。但只能适用于表面形状不太复杂等零件的研磨。

(2)按研磨剂的使用条件

1)湿研磨研磨过程中将研磨剂涂抹于研具表面,磨料在研具和工件间随即地滚动或滑动,形成对工件表面的切削作用。加工效率较高,但加工表面的几何形状和尺寸精度及光泽度不如干研磨,多用于粗研和半精研平面与内外圆柱面。

2)干研磨在研磨之前,先将磨粒均匀地压嵌入研具工作表面一定深度,称为嵌砂。研磨过程中,研具与工件保持一定的压力,并按一定的轨迹做相对运动,实现微切削作用,从而获得很高的尺寸精度和低的表面粗糙度。干研磨时,一般不加或仅涂微量的润滑研磨剂。一般用于精研平面,生产效率不高。

3)半干研磨采用糊状研磨膏,类似湿研磨。研磨时,根据工件加工精度和表面粗糙度的要求,适时地涂敷研磨膏。各类工件的粗、精研磨均适用。

5.1.2研磨工艺

1. 研磨工艺参数

(1)研磨压力

研磨压力是研磨表面单位面积上所承受的压力(Mpa)。在研磨过程中,随着工件表面粗糙度的不断降低,研具与工件表面接触面积在不断增大,则研磨压力逐渐减小。研磨时,研具与工件的接触压力应适当。若研磨压力过大,会加快研具的磨损,使研磨表明粗糙度增高,影响研磨质量;反之,若研磨压力过小,会使切削能力降低,影响研磨效率。

研磨压力的范围一般在(0.01~0.5)MPa。手工研磨时的研磨压力约为(0.01~0.2)Mpa;精研时的研磨压力约为(0.01~0.05)Mpa;机械研磨时,压力一般为(0.01~0.3)MPa。当研磨压力在(0.04~0.2)MPa范围内时,对降低工件表面粗糙度收效显著。

(2)研磨速度

研磨速度是影响研磨质量和效率的重要因素之一。在一定范围内,研磨速度与研磨效率成正比。但研磨速度过高时,会产生较高的热量,甚至会烧伤工件表面,研具磨损加剧,从而影响加工精度。一般粗研磨时,宜用较高的压力和较低的速度;精研磨时则用较低的压力和较高的速度。这样可提高生产效率和加工表面质量。

选择研磨速度时,应考虑加工精度、工件材料、硬度、研磨面积和加工方式等多方面因素。一般研磨速度应在(10~150)m/min范围内选择,精研速度应在30m/min以下。手工粗研磨时,每分钟约为(40~60)次的往复运动;精研磨时约为每分钟(20~40)次的往复运动。

(3)研磨余量的确定

零件在研磨前的预加工质量与余量,将直接影响到研磨加工时的精度与质量。由于研磨加工只能研磨掉很薄的表面层。因此,零件在研磨前的预加工,需有足够的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度。对表面积大或形状复杂且精度要求高的工件,研磨余量应取较大值。预加工的质量高,研磨量取较小值。研磨余量的大小还应结合工件的材质、尺寸精度、工艺条件及研磨效率等来确定。研磨余量尽量小,一般手工研磨不大于10μm,机械研磨也应小于15μm。

(4)研磨效率

研磨效率以每分钟研磨去除表面层的厚度来表示。工件表面的硬度越高,研磨效率越低。对于一般淬火钢为1μm/min,合金钢为0.3μm/min,超硬材料为0.1μm/min。通常在研磨的初期阶段,工件几何形状误差的消除和表面粗糙度的改善较快,而后则逐渐减慢,效率下降。这与所用磨料的粒度有关,磨粒粗,切削能力强,研磨效率高,但所得研磨表面质量低;磨粒细,切削能力弱,研磨效率低,但所得研磨表面质量高。因此,为提高研磨效率,选用磨料粒度时,应从粗到细,分级研磨,循序渐进地达到所要求的表面粗糙度2.研具

研具既是研磨剂的载体,使游离的磨粒嵌入研具工作表面发挥切削作用。磨粒磨钝時,由于磨粒自身部分碎裂或结合剂断裂,磨粒从研具上局部或完全脫落,而研具工作面上的磨料不断出現新的切削刃口,或不断露出新的磨粒,使研具在一定时间內能保持切削性能要求。同时研具又是研磨成形的工具,自身具有较高的几何形状精度,并将其按一定的方式传递到工件上。

(1)研具的材料

1)灰铸铁晶粒细小,具有良好的润滑性;硬度适中,磨耗低;研磨效果好;价廉易得,应用广泛。

2)球墨铸铁比一般铸铁容易嵌存磨料,可使磨粒嵌入牢固、均匀,同时能增加研具的耐用度,可获得高质量的研磨效果。

3)软钢韧性较好,强度较高;常用于制作小型研具。如研磨小孔、窄槽等。

4)各种有色金属及合金。如铜、黄铜、青铜、锡、铝、铅锡金等,材质较软,表面容易嵌入磨粒,适宜做软钢类工件的研具。

5)非金属材料。如木、竹、皮革、毛毡、纤维板、塑料、玻璃等。除玻璃以外,其他材料质地较软,磨粒易于嵌入,可获得良好的研磨效果。

(2)研具种类

1)研磨平板用于研磨平面,有带槽和无槽两种类型。带槽的用于粗研,无槽的用于精研,模具零件上的小平面,常用自制的小平板进行研磨,如图5.1.2。

2)研磨环主要研磨外圆柱表面,如图5.1.3。研磨环的内径比工件的外径大(0.025~0.05)mm,当研磨环内径磨大时,可通过外径调解螺钉使调节圈的内径缩小。

3)研磨棒主要用于圆柱孔的研磨,分固定式和可调式两种,如图 5.1.4。固定式研磨棒制造容易,但磨损后无法补偿。分有槽的和无槽的两种结构,有槽的用于粗研,无槽的用于精研。当研磨环的内孔和研磨棒的外圆做成圆椎形时,可用于研磨内外圆椎表面。

1-调节圈;2-外环;3-调节螺钉

图5.1.2研磨平板图5.1.3研磨环

5.1.4研磨棒

(3)研具硬度

研具是磨具大类里的一类特殊工艺装备,它的硬度定义仍沿用磨具硬度的定义。磨具硬度是指磨粒在外力作用下从磨具表面脱落的难易程度,反映结合剂把持磨粒的强度。磨具硬度主要取决于接合剂加入量的多少和磨具的密度。磨粒容易脱落的表示磨具硬度低;反之,表示硬度高。研具硬度的等级一般分为超软﹑软﹑中软﹑中﹑中硬﹑硬和超硬7大級。从这些等级中还可再细分出若干小级。测定磨具硬度的方法﹐较常用的有手锥法、机械锥法、洛氏硬度計测定法和喷砂硬度计测定法。在研磨切削加工中,若被研工件的材质硬度高﹐一般选用硬度低的磨具;反之﹐則选用硬度高的磨具。

3.常用的研磨剂

研磨剂是由磨料、研磨液及辅料按一定比例配制而成的混合物。常用的研磨剂有液体和固体两大类。液体研磨剂由研磨粉、硬脂酸、煤油、汽油、工业用甘油配制而成;固体研磨剂是指研磨膏,由磨料和无腐蚀性载体,如硬脂酸、肥皂片、凡士林配制而成。

磨料的选择一般要根据所要求的加工表面粗糙度来选择,从研磨加工的效率和质量来说,要求磨料的颗粒要均匀。粗研磨时,为了提高生产率,用较粗的粒度,如W28~W40;精研磨时,用较细的粒度如,如W5~W27;精细研磨时,用更细的粒度如,如W1~W3.5。

(1)磨料

磨料的种类很多,表5.1.1为常用的磨料种类及其应用范围。

表5.1.1常用的磨料及其应用范围

系列磨料名称颜色应用范围

氧化铝系棕刚玉棕褐色粗、精研钢、铸铁及青铜

白刚玉白色粗研淬火钢、高速钢及有色金属

铬钢玉紫红色研磨低粗糙度表面、各种钢件

单晶刚玉透明、无色研磨不锈钢等强度高、韧性大的工件

碳化物系黑色碳化硅黑色半透明研磨铸铁、黄铜、铝等材料

绿色碳化硅绿色半透明研磨硬质合金、硬铬、玻璃、陶瓷、石材等材料碳化硼灰黑色研磨硬质合金、陶瓷、人造宝石等高硬度材料

超硬磨料系天然金刚石灰色至黄白色研磨硬质合金、人造宝石、玻璃、陶瓷、半导体材料等高硬

度难加工材料

人造金刚石

立方氮化硼琥珀色研磨硬度高的淬火钢、高钒高钼高速钢、镍基合金钢等

软磨料系氧化铬深红色精细研磨或抛光钢、淬火钢、铸铁、光学玻璃及单晶硅等,

氧化铈的研磨抛光效率是氧化铁的1.5~2倍。

氧化铁铁红色

氧化铈土黄色

氧化镁白色

(2)研磨液

研磨液主要起润滑和冷却作用,他应具备有一定的黏度和稀释能力;表面张力要低;化学稳定性要好,对被研磨工件没有化学腐蚀作用;能与磨粒很好的混合,易于沉淀研磨脱落的粉尘和颗粒物;对操作者无害,易于清洗等。常用的研磨液有煤油、机油、工业用甘油、动物油等。;

此外研磨剂中还会用到一些在研磨时起到润滑、吸附等作用的混合脂辅助材料。

4.研磨机

研磨机是用塗上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的机床。主要用于研磨工件中的高精度平面﹑內外圆柱面﹑圆锥面﹑球面﹑螺纹面和其他型面。研磨机的主要类型有圆盘式研磨机﹑转轴式研磨机和各种专用研磨机。

(1)圆盘式研磨机

分单盘和双盘两种,以双盘研磨机应用最为普遍。在双盘研磨机上,多个工件同时放入位于上﹑下研磨盘之間的保持架內,保持架和工件由偏心或行星机构带动作平面平行运动。下研磨盘旋转,与之平行的上研磨盘可以不转,或与下研磨盘反向旋转,并可上下移动以压紧工件(压力可调)。此外,上研磨盘还可随摇臂绕立柱转动一角度,以便装卸工件。双盘研磨机主要用与加工两平行面、一个平面(需增加压紧工件的附件)、外圆柱面和球面(采用带V形槽的研磨盘)等。加工外圆柱面时,因工件既要滑动又要滚动,须合理选择保持架孔槽型式和排列角度。单盘研磨机只有一个下研磨盘,用于研磨工件的下平面,可使形状和尺寸各异的工件同盘加工,研磨精度较高。有些研磨机还带有能在研磨过程中自动校正研磨盘的机构。

(2)转轴式研磨机

由正、反向旋转的主轴带动工件或研具(可调式研磨环或研磨棒)旋转,结构比较简单,用于研磨內﹑外圆柱面。

(3) 专用研磨机

依被研磨工件的不同,有中心孔研磨机、钢球研磨机和齿轮研磨机等。此外,还有一种采用类似无心磨磨削原理的无心研磨机,用于研磨圆柱形工件。

5.2模具的抛光

抛光是利用柔性拋光工具和微细磨料颗粒或其他拋光介质对工件表面进行的修饰加工,去除前工序留下的加工痕迹(如:刀痕、磨纹、麻点、毛刺)。拋光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或鏡面光泽为目的。有時也用以消除光泽(消光处理)。抛光与研磨的机理是相同的,人们习惯上把使用硬质研具的加工称为研磨,而使用软质研具的加工称为抛光。

按照不同的抛光要求,抛光可分为普通抛光和精密抛光。

5.2.1抛光工具

抛光除可采用研磨工具外,还有适合快速降低表面粗糙度的专用抛光工具。

1.油石

用磨料和結合剂等压制烧结而成的条状固结磨具。油石在使用時通常要加油润滑,因而得名。油石一般用于手工修磨零件,也可装夹在机床上進行珩磨和超精加工。油石有人造的和天然的两类,人造油石由于所用磨料不同有两种结构类型,图5.2.1。

1)用刚玉或碳化硅磨料和结合剂制成的无基体的油石,按其横断面形状可分为正方形、長方形、三角形、楔形、圆形和半圆形等;

2)用金刚石或立方氮化硼磨料和结合剂製成的有基体的油石,有長方形、三角形和弧形等。天然油石是選用质地细腻又具有研磨和拋光能力的天然石英岩加工成的,适用于手工精密修磨。

a)无基油石b)有基油石

图5.2.1油石的分类

2.砂纸

砂纸是由氧化铝或碳化硅等磨料与纸黏结而成,主要用于粗抛光,按颗粒大小常用的有400#、600#、800#、1000#等磨料粒度。

3.研磨抛光膏

研磨抛光膏是由磨料和研磨液组成的,分硬磨料和软磨料两类。硬磨料研磨抛光膏中的磨料有氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石等,常用粒度为200#,240#,W40等的磨粒和微粉;软磨料研磨抛光膏中含有油质活性物质,使用时可用煤油或汽油稀释。主要用于精抛光。

4.抛研液

它是用于超精加工的研磨材料,由W0.5~W5粒度的氧化铬和乳化液混合而成的。多用于外观要求极高的产品模具的抛光,如光学镜片模具等。

5.2.2抛光工艺

1.工艺顺序

首先了解被抛光零件的材料和热处理硬度,以及前道工序的加工方法和表面粗糙度情况,检查被抛光表面有无划伤和压痕,明确工件最终的粗糙度要求。并以此为依据,分析确定具体的抛光工序和准备抛光用具及抛光剂等。

(1)粗抛

经铣削、电火花成形、磨削等工艺后的表面清洗后,可以选择转速在35000~40000(rpm)的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法是先利用直径Φ3mm、WA400#的

轮子去除白色电火花层或表面加工痕迹,然后用油石加煤油作为润滑剂或冷却剂手工研磨,再用由粗到细的砂纸逐级进行抛光。对于精磨削的表面,可直接用砂纸进行粗抛光,逐级提高砂纸的号数,直至达到模具表面粗糙度的要求。一般的使用顺序为180#→240# →320# →400# →600#→800 #→1000#。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。

(2)半精抛

半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。一般1500#砂纸只用适于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。

(3)精抛

精抛主要使用研磨膏。用抛光布轮混合研磨粉或研磨膏进行研磨时,通常的研磨顺序是1800#→3000#→8000#。1800#研磨膏和抛光布轮可用来去除1200#和1500#砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光时,顺序为14000#→60000#→100000#。精度要求在1μm以上(包括1μm)的抛光工艺在模具加工车间中的一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾,头皮屑等都有可能报废数个小时的工作量得到的高精密抛光表面。

2.工艺措施

(1)工具材质的选择

用砂纸抛光需要选用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合,这样可以避免木条(或竹条)的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。

(2)抛光方向选择和抛光面的清理

当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应与上一次抛光方向变换30°~ 45°进行抛光,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。对于塑料模具,最终的抛光纹路应与塑件的脱模方向一致。

在换不同型号砂纸之前,必须用脱脂棉沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭,不允许有上一工序的抛光膏进入下一工序,尤其到了精抛阶段。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时,这个清洁过程更为重要。在抛光继续进行之前,所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。

(3)抛光中可能产生的缺陷及解决办法

当在研磨抛光过程中,不仅是工作表面要求洁净,工作者的双手也必须仔细清洁;每次抛光时间不应过长,时间越短,效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成“过抛光”表面反而越粗糙。“过抛光”将产生“橘皮”和“点蚀”。为获得高质量的抛光效果,容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如:抛光中产生的热量和抛光用力过大都会造成“橘皮”,或材料中的杂质在抛光过程中从金属组织中脱离出来,形成“点蚀”。

解决得办法提高材料的表面硬度,采用软质的抛光工具,优质的合金钢材;在抛光时施加合适的压力,并用最短的时间完成抛光。

当抛光过程停止时,保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和润滑剂非常重要,同时应在表面喷淋一层模具防锈涂层。

3.影响模具抛光质量的因素

由于一般抛光主要还是靠人工完成,所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。除此之外,还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。

(1)不同硬度对抛光工艺的影响

硬度增高使研磨的困难增大,但抛光后的粗糙度减小。由于硬度的增高,要达到较低的

粗糙度所需的抛光时间相应增长。同时硬度增高,抛光过度的可能性相应减少。

(2)工件表面状况对抛光工艺的影响

钢材在机械切削加工的破碎过程中,表层会因热量、内应力或其他因素而使工件表面状况不佳;电火花加工后表面会形成硬化薄层。因此,抛光前最好增加一道粗磨加工,彻底清除工件表面状况不佳的表面层,为抛光加工提供一个良好基础。

5.2.3其它研磨抛光方法

1.化学抛光

化学抛光是让材料在化学介质中,使表面微观凸出的部分较微观凹坑部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制和环境保护。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。

2.电解抛光

电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步:第一步,宏观整平。溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。第二步,微光平整,阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。

3.超声波抛光

将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。

4.磁研磨抛光

磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。

5.流体抛光

流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。

省模抛光步骤

随着塑料制品日溢广泛的应用,如日化用品和饮料包装容器等,外观的需要往往要求塑料模具型腔的表面达到镜面抛光的程度。而生产光学镜片、镭射唱片等模具对表面粗糙度要求极高,因而对抛光性的要求也极高。抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以使模具拥有其它优点,如使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期等。因而抛光在塑料模具制作过程中很重要的一道工序。 1 抛光方法 目前常用的抛光方法有以下几种: 1.1 机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用种方法。 1.2 化学抛光 化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。 1.3 电解抛光 电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步: (1)宏观整平溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。 (2)微光平整阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。 1.4 超声波抛光

抛光技能测试题V2答案

装配部模具抛光技能知识测试题 姓名:得分: 一、填空题(共计25分) 1、模具染色各色齐用,我司一般规定黄色是_高光_粗糙度要求、暗黄是_镜面_粗糙度要求、浅灰是_皮纹_粗糙度要求. 2、高光作业前,首先把模具的_表面_清洗干净,避免在抛光过程中_灰尘_或_颗粒_对模具造成划伤,然后针对加工的粗细来选择油石型号,最理想的效果是用_1000#_油石开粗,握紧油石_70_度往复推动作业,这样才能对高抛达到更好的效果。 3.操作者在确定抛光范围基础上用锯条片、工装样板、胶带等来保护模具的边、_角_、棱、_R_.等位置。 4.模具boss柱成型段抛光时应先_测量尺寸_,再准备工装杆防止抛光过切,作业时应注意不能抛成__内凹_形状。 5.电动摆头应用在模具侧面抛光、顺段差、_筋位抛光_等作业,使用时应注意摆头_幅度_不要太大,以免外口_倒角_或抛出倒扣. 6、模具的抛光可分为粗抛、_中抛_、_精抛_三级,模具表面抛光过程实际上包含着_修型_及抛光两个部分。 7.白电类模具工艺未要求氮化处理,且结构上不需要修整、顺接段差,操作者必须按_W3.5镜面_光洁度抛光作业. 8、模具质量包括抛光质量那么质量发展的三个阶段是质量检验阶段、_质量控制阶段_和全面质量管理阶段。 9.汽车模具对_外观_的要求也比较严格,佛吉亚模具和伟世通的门板要求类似,不能有明显的_粗油石埽_。操作者用油石开粗时,油石号不能小于_320_#,最后至少要到600#。上油石需要_交叉_法抛光,砂纸需要将油石埽抛起来。 10. 无论哪一类模具筋位的抛光都必须根据图纸或模型在型芯上用记号笔_标注尺寸_ 尺寸,对于没有抛光余量的筋位应_反馈_处理. 二、选择题(单选或多选)(共计24分) 1模具筋位抛光时图纸标识筋的端宽度理论值为1.3mm抛完光的大端尺寸应为 C 合适。 A 1.2mm B 1.5mm C 1.4mm D 1.6mm 2、工作过程中,用砂纸抛光阐述正确几点是A、B。 A . 用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒 B. 当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45°~ 90° C. 砂纸可以跨越跳级多个型号上光。 D .用力压住砂纸抛光是为了避免擦伤和烧伤工件表面 3、钢材在切削机械加工的破碎过程中,表层会因热量、内应力或其他因素而损坏,_B_不当会影 响抛光效果。。 A 转速B切削参数C热量D内应力 4、表如何判断模具抛光的表面质量,以下阐述正确几点是A、B、C 。 A.操作者用肉眼判断,模具表面几何形状是否正确,有无起伏不平的长形波浪纹 B.操作者自己动手局部抛一小块进行验证 C.操作者可以用仪器来检测,如采用光学干涉技术。 D .降低注射的流动阻力。 5、模具抛光产生的橘皮纹主要原因是A、B、C 。 A 抛光过度 B 渗氮过度 C 抛光压力过大及抛光时间过长 D 抛光耗材质量差 6.镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm 我司的高光是____B______级。

模具超精密研磨抛光与焊接

近年来,在世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈,企业在尽可能短的时间内高效率, 低消耗的为顾 客提供个性化高品质产品的能力,已成为企业竞争能力的一个标志。模具品质的高低将直接 影响到产品的质量、产量、成本、新产品投资及老产品更新换代要求。那么,如何才能更有 效的提高模具品质呢?也就是说,如何才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下,生产 出高品质的合格制件?这与模具表面处理有很大关系,也日益成为各企业关注的焦点。模具 表面处理并不是一个简单的话题,它包括模具抛光与模具焊接等。 模具抛光 众所周知,模具钢需要一个很好的抛光技能来体现材料本质的性能,但抛光问题一直是企 业无法根本解决的一个难题。桥本工业已达到高品质顾客企业所认同的研磨技术的要求。日 益精进的技术,创造出无法仿效的镜面精加工效果,从对使用钢材的建议到微小孔的解决等 问题,及各种形状复杂的精密零件,桥本HASHIMOTO皆可对应。 抛光中遇到的最大问题就是“抛光过度”,抛光过度是指抛光时间越长,模具表面质量越差。发生抛光过度时有两种现象,即“桔皮”和“微坑”,抛光过度多发生于机械抛光。 “桔皮” 不规则、粗糙的表面被称为“桔皮”,产生“桔皮”有许多不同的原因。最常见的原因是由于 抛光压 力过大及抛光时间过长,以及抛光方法不当等。发现表面质量不好,许多人就会增加抛光压力,并延长抛光时间,加上抛光流程的不当,往往会使表面质量变得更差。 “微坑” “微坑”或“砂孔”的形成是由于钢种的非金属夹杂物(杂质),通常是硬而脆的氧化物;在 抛光过 程中从钢材表面被拉出,形成“微坑”或“砂孔”。主要影响因素如下: 1、抛光压力和抛光时长; 2、钢材的纯净度,特别是硬性夹杂物(杂质)的含量; 3、抛光工具; 4、研磨材料。 抛光操作的流程 如何选择研磨和抛光的操作次序,完全取决于抛光操作者的经验及其使用的工具与设备。 材料的特性 对操作程序也有影响。 抛光流程1 考虑加工效率首先要确认加工品的粗糙程度,这个作业要谨慎进行不能有错误,根据粗糙 程度也有不 能作业的可能,确认加工品的粗糙程度然后根据形状选定油石进行抛光,抛光方法的次序是 根据油石的粒

4研磨和抛光

6.4 研磨与抛光 模具型腔或型芯经机加工和电加工后,其表面一般很难达到所需要的表面粗糙度,因而需要进行抛光,有时为了达到需要的精度或抛光面的平整又要进行研磨。即先进行研磨再进行抛光。研磨的尺寸精度可达0.025um,表面粗糙度达0.01um。而抛光主要是进行光饰加工,表面粗糙度最高可达0.008um。研磨是在低速、低压下利用一定颗粒度的磨料进行的磨削加工。而抛光则在相对高速下进行的,其使用的磨料相对颗粒度要小,不仅有微细磨料的切削加工,而且有挤擦产生的塑性加工。目前除了用机械式的抛光而外,其他还有挤压珩磨、电解抛光与电解修磨等方法。 6.4.1 研磨与抛光工艺 模具型腔经机加工或电加工后一般表面粗糙度为3.2-4.0um,而为了得到美观的塑料制品,要求型腔表面的粗糙度为0.16-0.016um甚至更高,这就需要研磨与抛光。但为了确保研抛后的尺寸精度,要求留有一定的余量,以淬硬钢为例,由Ra=1.6um研抛到Ra=0.1um,内孔留余量0.04—0.08mm,外圆留余量0.02-0.06mm,直径大余量要多留,平面研抛余量取0.015-0.03mm。研抛工艺过程如下: 1.准备工序。清理型腔表面,要将型腔内所有的杂物清除吹净,尤其是铁屑与灰尘。并将工件置于洁净的工作场所。准备好需用的研磨及抛光用磨料、工作液及工具。 2.研磨。用油石从粗至细进行研磨,形状有矩形、圆柱形、三角形、薄片形等,粒度(粗细)从200#至600#,研抛表面粗糙度可达Ra.1.6-0.4um,不可颠倒混乱,工作液一般用全损耗系统用油L-ANl0。用手工或在竹片上粘着油石的简单工具进行研磨,在研磨时要求循序渐进,不可在相同的位置重复研磨,而每一遍油石的移动方向应相同,用力均匀且以出模方向直线移动为主。在研磨时不可破坏原来的形状,尤其是平面要平、圆弧要圆、棱角要挺。每一种粒度的油石研磨完以后要检查有否未被磨去的划痕或小凹坑,要求全部磨去才可转入下一道。而在转入下一道之前,必须将研抛面清洁干净,否则残留的磨料将是新划痕的来源而要重新回到前一道研去痕渍,方可转到下一道。一般研磨至Ra=1.6-0.4um以下,即相当于用P400—P600油石研磨后,可进入抛光工序。手持式风动或电动砂轮机也得到了广泛使用,尤其是小圆弧的转角处的研磨用齿科砂轮比较多,此时一般采用干式磨削,不加工作液,故而要注意被研磨面的工作温度不宜过高。 3.砂纸抛光。用P320-P800砂纸手工或抛光工具进行抛光。相应的表面粗糙度为Ra0.32—0.063um。抛光时也应从粗至细循序渐进,要求基本与研磨时相同,每道必须清洁干净,由于砂粒很细,清扫时用手帚或软纸轻扫表面,但不可擦伤表面。更应注重环境的清洁,因为灰尘是很硬的颗粒,抛光时必定会擦伤型腔表面,影响抛光质量,重复抛光,延长抛光时间。手工抛光时,砂纸作直线移动,方向相同,最后的方向应是出模方向。为了提高抛光速度,一定要注重砂纸的质量和砂纸的使用寿命。现在手持式抛光机也有很多,动力源有电动和气动二种,运动形式有直线往复式和旋转式。除此而外还有利用超声波来提高工作效率的超声波抛光机。采用背面涂有不干胶的圆形或长条的砂纸。也有用金刚砂制成的薄片作抛光用,粒度200#--600#,用于细微部位的研抛,表面粗糙度可达1.6-0.4um。目前还有用夹有金刚砂的纤维条进行抛光的效果很好,其以颜色区分其粒度。 4.研磨砂抛光。更低表面粗糙度的抛光可以用研磨砂进行,表面粗糙度可达0.04-0.013um,使用W28-W0.5金刚砂等各类研磨膏。手工抛光时可用竹片、铸铁棒或板、塑料及黄铜等蘸上研磨砂,在欲抛光表面往复直线加压移动即可,与上述研抛过程一样要遵照从粗至细循序渐进和每道结束之后清洁的原则。手持工具同上,只是夹持物不同。使用的研磨膏种类很多,主要有氧化铝、金刚砂、氧化硅、氧化铁、氧化铬、碳化硅等不同材料和不同粒度的抛光膏,针对被抛光面的不同材料、硬度以及要求达到的表面粗糙度等而进行选择,一般用全损耗系统用油L-AN10作调合油,用煤油或汽油作稀释剂。具体见表6-5,表6-6。 5.研抛面的平整度检查,一般可以采用灯光照射,查看影子有否扭曲即可。

模具抛光的工艺流程及技巧

模具抛光的工艺流程及技巧 模具抛光的工艺流程及技巧 抛光在模具制作过程中是很重要的一道工序,也是收官之作,随着塑料制品的日溢广泛应用,对塑料制品的外观品质要求也越来越高,所以塑料模具型腔的表面抛光质量也要相应提高,特别是镜面和高光高亮表面的模具对模具表面粗糙度要求更高,因而对抛光的要求也更高。抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以方便于后续的注塑加工,如使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期等。目前常用的抛光方法有以下几种: ㈠机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。 ⑴机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。机械抛光的一般过程如下: ①粗抛经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。 ②半精抛半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。 ③精抛精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话,则通常的研磨顺序是9μm(#1800)~ 6μ m(#3000)~3μm(#8000)。9μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光,顺序为1μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。 精度要求在1μm以上(包括1μm)的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾,头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。 ⑵机械抛光中的技巧 Ⅰ用砂纸抛光应注意以下几点: ①用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合,这样可以避免木条(或竹条)的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。 ②当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45°~ 90°,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前,必须用100%纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭,因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时,这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前,所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。 ③为了避免擦伤和烧伤工件表面,在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光,两个方向之间每次转动45°~ 90°。 Ⅱ钻石研磨抛光应注意以下几点: ①这种抛光必须尽量在较轻的压力下进行特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在用#8000研磨膏抛光时,常用载荷为100~200g/cm2,但要保持此载荷的精准度很难做到。为了更容易做到这一点,可以在木条上做一个薄且窄的手柄,比如加一铜片;或者在竹条上切去一部分而使其更加柔软。这样可以帮助控制抛光压力,以确保模具表面压力不会过高。 ②当使用钻石研磨抛光时,不仅是工作表面要求洁净,工作者的双手也必须仔细清洁。 ③每次抛光时间不应过长,时间越短,效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成“橘皮”和“点蚀”。 ④为获得高质量的抛光效果,容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如:抛光轮抛光,抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。 ⑤当抛光过程停止时,保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和润滑剂非常重要,随后应在表面喷淋一层模具防锈涂层。 由于机械抛光主要还是靠人工完成,所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。除此之外,还与模具材料、抛光前的表面状况、

表面处理知识

表面处理小知识 一.何谓表面处理? 为了保护金属不被腐蚀剥落,增强金属本身的耐磨性/耐热性及其它性质.增加金属表面之色调.光泽美等各种之操作,称为金属表面处理. 二.金属的性质: 1.一般在常温下呈固体状,不透明而具有光泽; 2.易传电与热; 3.可在常温下伸延或扩展,将其熔解浇铸于模具内可以成形,加热后会软化,可予以表面加工处 理. 三.厂内常用金属: 铜料:黄铜磷铜(红铜) 铁料:不锈钢 合金:锌合金 四.厂内常用材料硬度分类:1/4H 1/2H H EH SH等; 五.常见表面处理类型: 电镀:锌锡镍银金铬铝(塑料材料)等 电着烤漆(亮面及喷点) 阳极处理热处理 六.厂内产品现有加工方式: 挂镀拖镀(刷镀浸镀) 滚镀 七.电镀加工基本流程: 前处理----清洗----中和1----清洗----打底----清洗----中和2----镀层----清洗----热水洗----脱水----烤箱 前处理:热脱剂冷脱剂电解剂超声波 中和2:铜底:用硫酸镍底用盐酸 连续镀 放料→热脱(除脱油及脏物)→水洗→电解(加强清除外观脏物) →水洗→活化(清除表面氧化层) →水洗→Ni1 → Ni2 →Ni3………( Gold 、Au、Sn等)→水洗→烘干(100℃)→收料滚镀 放料→热脱(铁材抛光)→电解→活化→打铜底(40分钟/80-120u")→Ni(40-50 分锺)→清洗→甩干→烘干(150℃) 挂镀: 上挂→热除油(30分锺) →超声波除油(1-5秒) →水洗→电解除油(1-5秒)→ 水洗→酸洗→水洗→打铜底(10秒/40-60u") →水洗→中和(5%硫酸) →镀 Ni(15分锺以上) →水洗(8道) →烘干(10-20分锺/120-170℃) 八.常见表面处理加工膜厚: 1U’=40u”(39.7u”) 电镀具体膜厚按客户及工艺要求 金: 铜底/镍底银:铜底/镍底 锡:均为铜底,以便吃锡 锌:钢铁类产品表面处理,起防锈作用. 九.检验及判定项目: 1.外观检测:

抛光工艺流程及技巧

模具抛光的工艺流程及技巧 抛光在模具制作过程中是很重要的一道工序,随着塑料制品的日溢广泛应用,对塑料制品的外观品质要求也越来越高,所以塑料模具型腔的表面抛光质量也要相应提高,特别是镜面和高光高亮表面的模具对模具表面粗糙度要求更高,因而对抛光的要求也更高。抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以方便于后续的注塑加工,如使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期等。目前常用的抛光方法有以下几种: ㈠机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件

被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。 ⑴机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。机械抛光的一般过程如下: ①粗抛经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。油石抛光方法,这个作业是最重要的高难度作业,根据加工品的不同规格,分别约70度的角位均衡的进行交叉研磨。最理想

塑胶模具抛光常用方法

塑胶模具抛光及其常用方法 模具抛光就是利用适当的抛光器具(如砂纸、抛光膏、油石、抛光机或其他机械抛光器具)对已加工了的模具型腔表面进行微量的再次加工,使该表面达到要求的尺寸、表面粗糙度要求。一般是最后一道工序(再有的话就是研磨)。 模具抛光有两个目的;一个是增加模具的光洁度,使模具出的产品的表面光洁、漂亮、美观,另一个是可以模具很容易脱模,使塑料不被粘在模具上而脱不下来。模具抛光一般是使用油石,砂纸,抛光膏等,对模具的型腔表面进行打磨,使模具的工作表面能够光亮如镜的过程,称之为模具打磨。 那么,我们在对模具进行抛光的时候,要怎么去作业才能使抛光效果最好呢? 模具抛光不要一开始就使用最细的油石,砂纸,研磨抛光膏,那样是不能把粗的纹路抛掉的。那样打磨出来的活的表面看起来很光亮,但是侧面一照,粗的纹路就显现出来了。因此,要先从粗的油石,砂纸或者研磨抛光膏打磨,然后再换比较细的油石,砂纸或研磨抛光膏进行打磨,最后再用最细的研磨抛光膏进行抛光。这样看起来好像比较麻烦,工序多。实际上并不慢,一道接一道的工序,将前面粗的加工纹路打磨掉,再进行下面的工序,不会返工,一次走下来就可以使模具的光洁度达到要求。 下面来介绍几种抛光方法: 1、磁研磨抛光 是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。

2、机械抛光基本方法 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm, A4=Ra0.063μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。 2.1机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。机械抛光的一般过程如下: (1)粗抛 经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。 (2)半精抛 半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。 (3)精抛 精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或

塑料模具的抛光处理工序(doc 8)

塑料模具的抛光处理工序(doc 8)

塑料模具的抛光处理 随着塑料制品日溢广泛的应用,如日化用品和饮料包装容器等,外观的需要往往要求塑料模具型腔的表面达到镜面抛光的程度。而生产光学镜片、镭射唱片等模具对表面粗糙度要求极高,因而对抛光性的要求也极高。抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以使模具拥有其它优点,如使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期等。因而抛光在塑料模具制作过程中是很重要的一道工序。 目前常用的抛光方法有以下几种: 1.1 机械抛光 机械抛光是*切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。

拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化 1.5 流体抛光 流体抛光是依*高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。 1.6 磁研磨抛光 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=

抛光粉知识讲义

抛光粉知识讲义 抛光粉是抛光工序使用的主要材料之一,它的性能以及与其它工艺条件的合理匹配对抛光零件的加工效率和表面质量都有重要影响。 一、抛光粉的作用和种类: 在抛光过程中抛光粉有两种作用,即机械作用和胶体化学作用。这两种作用是同时存在的,在抛光开始阶段,抛光粉首先去除玻璃表面凸凹层。这时机械作用占主要地位。但玻璃呈现抛光面后大量抛光粉颗粒开始与玻璃表面进行分子接触,由于抛光粉具有一定的化学活性即具有强烈晶格缺陷各质量的联系能量较大,通过化学吸附作用把玻璃表面分子吸附出来使玻璃材料被出除,抛光粉的作用与其种类和性能相关。其一是抛光粉颗粒的坚硬特性。在模具与机床的作用下,对玻璃表面的硅胶层进行微小的切削使玻璃露出新表面进而得以水解。其二是抛光粉颗粒表面的吸附特性使硅胶层分子级程度被抛光粉吸附而剥落。两种作用在抛光粉使用寿命中自始至终存在。都是以尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小切削作用的结果,但由于抛光是用较细颗粒抛光粉。所以微小切削作用可以在分子大小范围内进行,由于模具与工件表面相当吻合因此抛光时切向力特别大,从而使玻璃表面的微痕结构被切削掉逐渐形成光滑的表面。 下面介绍10种不同型号和规格的抛光粉:

二、抛光粉的构成: 抛光粉的基本成分是一些金属氧化物,如铁、铈、铝、锆、钛、铬等金属氧化物(常用氧化铈)它们经高温焙烧冷却分选而成。抛光粉的晶格结构有斜方晶体系、立方晶体系、单斜晶体系,颗粒形状有形成球形、边缘有絮状物,有形成多边形,棱角明显还有粉末状。 三、抛光粉的特性: a)抛光粉直接作用于玻璃表面,其粒度和硬度对机械磨削作用都有重要影响, 抛光粉粒度在一定范围内,粒度愈大研磨速度越高,抛光粉的硬度越大抛光效率越高,大颗粒的抛光粉虽然有利于机械磨削作用但有效面积小效率并不高,反之抛光粉颗粒太小虽有效表面大但不利于微小切削作用抛光效率也不高。 b)水与玻璃表面的硅酸盐起水解反应,使玻璃表面的碱金属或碱土金属溶解 出来生成氢氧化物使用权抛光液变成碱性,玻璃是否容易抛光取决于表面水解后生成的腐蚀层,抛光速度则决于破坏层腐蚀层的难易程度,一般来讲大多数光学玻璃是不耐碱,至于耐酸的程度则视光学玻璃的牌号而异,酸度较大时对玻璃的侵蚀严重。 c)PH值保持弱酸较好,对加工LAK、LASF、SK、SF等硝材其耐水性、耐酸性 不是很好有选择使用抛光粉可以有效消除ャ,磨耗度大的硝材选粒度小的抛光粉避免产生キ,磨耗度小硝材要选用粒度大的抛光粉能提高效率,只有保证研磨量才不会造成ス。 d)若太偏酸会使抛光皮普通绿打滑没有磨削力,但强碱会使镜片ャ,所以抛 光粉偏碱对加工一些易ャ镜片有选择加入柠檬酸防止了ャ产生。

模具的抛光

[ASSAB资料]抛光建议 模具表面为什么要力求光洁 如何判断模具的表面质量 影响表面抛光性的因素 模具的研磨和油石打磨 模具的抛光 典型的抛光程序 抛光前的各种表面状态 热处理后的表面粗糙度 如何解决抛光的问题 模具表面为什么要力求光洁 随着塑胶制品日益广泛的应用,对塑胶磨具的表面往往要求达到镜面抛光程度。生产光学镜片的模具对表面光洁度要求极高,因而对抛光性的要求也极高。提高表面光洁度还可以使模具拥有其他优点,这些优点包括: •使塑料制品易于脱模 •减小局部腐蚀的危险 •减少由于骤然高温或疲劳而产生断裂和开裂的危险 本文总结了影响磨具抛光性的各种因素,针对常使用的钢材如何以经济的方式获得所需的光洁度提出了加工方面的建议。在采纳这些建议以求达到所需光洁度时,抛光者的技巧、经验和技术起着很重要的作用。 如何判断模具的表面质量 判断模具表面质量时要注意两点:首先,模具表面必须具有准确的几何形状,并没有起伏不平的长形波浪纹。这种现象是由于早前用砂轮或油石研磨时留下的缺陷。 其次,经镜面处理的模具表面必须没有刮痕、小孔、橙皮纹(橘皮)及微抗(针孔)等缺陷。通常采用肉眼来判断模具的表面质量,但有时会有些困难,因为用肉眼判断会产生偏差,看上去很光洁的平面在几何学尚并非完全的平坦。 在较复杂的情况下,模具的表面质量需要用仪器来检测,如采用光学干涉技术。

影响表面抛光性的因素 采用研磨的方法可使模具表面光洁,光洁的程度与下列因素有关: •工具钢的品质 •热处理工艺 •抛光技术 通常认为抛光技术是最重要的影响因素。恰当的抛光技术配合品质优良的工具钢材及正确的热处理工艺才能得到满意的光洁度。反之,如果技术不当,即使采用最优质的钢材也不会达到高度镜面的效果。 工具钢的质量 钢材表面硬度不均匀或特性上有差异往往会产生抛光困难。钢材中的各种夹杂无和气孔都不利于抛光,为了提高抛光性能,ASSAB在其模具钢材生产中采用了真空除气和电渣重熔(ESR)技术。 采用真空除气技术可减少形成大量夹杂物和出现脆性的危险,同时亦获得组织均匀的钢材。采用电渣重熔(ESR)精炼技术可显著地提高抛光性能,比采用真空除气技术效果更佳。

塑料模具抛光方式有些塑料模具常见的六大抛光方法

塑料模具抛光方式有些塑料模具常见的六大抛光方法 抛光在塑料模具制作过程中是很重要的一道工序,那么,塑料模具中,常见的抛光方式有哪些大家知道吗?下面,为大家分享塑料模具常见的抛光方法,希望对大家有所帮助! 化学抛光 化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。 化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。 电解抛光 电解抛光基本与化学抛光相同,即靠选择性地溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步: (1)宏观平整。溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙度下降,Ra>1μm; (2)微光平整。阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。 流体抛光 流体抛光,是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。

流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。 机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。 超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。 磁研磨抛光 磁研磨抛光,是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。 超声波抛光 将工件放入磨料悬浮液中,并一起置于超声波场中,依靠超声波的振动作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。 超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,

抛光方法

抛光方法 目前常用的抛光方法有以下几种: 1.1机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。1.2化学抛光 化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。 1.3电解抛光 电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步:(1)宏观整平溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。 (2)微光平整阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。 1.4超声波抛光 将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。 1.5流体抛光 流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。 1.6磁研磨抛光 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。

模具抛光方法

模具抛光方法 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。 2 机械抛光基本方法 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm, A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。 2.1 机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。机械抛光的一般过程如下: (1)粗抛经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。 (2)半精抛半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000

模具的省模方法

注塑课模具教育训练课文 塑料模具的省模 各位今天我们就讲一讲塑料模具的省模。我们塑料模具制作完成,或修理塑料模具后,一项很重要的后续工作就是省模(省模:我们也叫做抛光)。为什么我们说很重要呢?因为某些一套模具、省模的好坏关系到模具的成败,省模不好会导致模具在生产过程中,模具产品脱模不顺利,顶穿,拉花,拉伤,粘前模等等一些问题,特别是透明塑料模具,成品镜面模具等等,抛光不成功就是这套模具不成功。 首先我们了解一下抛光的步骤:1下锉刀油石。2推砂纸,3镜面抛光。也可以用超声波,电动,电子,气动等等的、一些抛光工具下锉刀、油石,不需要过砂纸就可以镜面抛光。 接下来我们就来具体了解一下省模的方法: 1:下锉刀,我们先在下锉刀前,看看我们要省模的工件是用什么机械加工的,机械加工的表面精度怎样?一般的经验是:EDM加工后精度低我们就先下锉刀,再用油石轻轻的推顺,就可以用砂纸。EDM加工精度高的我们就可以直接下砂纸就可以了。CNC,铣床、车床加工件精度低的就用油石推顺,精度高的也可以直接用砂纸就可以了。接下来我们就了解一些省模过程中所用到的锉刀;省模我们一般用到的是合金锉刀,合金锉刀有粗、中、细之分(一般的合金锉刀都没有标号),我们很好分别,用肉眼就可以分辨出来。它们有各种型状:扁平的,我们一般用

来省模平面,又薄又细的锉刀一般用在省模骨位,或一些大锉刀下不了的地方;三角型的,一般用在省模有角的地方;圆型的,一般用在省模圆型,椭圆型等等地方;刀型的,一般用在省模方型的底部各种角落; 还有像弯型,钩型,半圆半扁型,圆圈型等等,都是要在省模的过程中根据各种需要,而用到的合金锉刀,这里就不一一表述了,只要我们在省模的过程中会灵活运用各种锉刀,才能使省模工作变得快而轻松。省模下锉刀的一个原则就是:先粗后细。一般而言,因为开始省模用细锉刀,粗糙的地方省不下去,省模的速度就会变得很慢,浪费工时。 2:推砂纸:砂纸的标号一般分:120〞240〞400""600" 800〞1000"1200"1500" 2000 "2500".它的标号越大砂纸就越细。我们可以将砂纸用剪刀剪成一条或小方块型的,用木头或竹片压住来推动砂纸,省模骨位的时候用薄木片或薄竹片压来压住砂纸。推砂纸的一个最重要的原则就是:推一个同样型号的砂纸,一定要推到加工件看不见条纹、砂眼,才可以推下一种标号更高的砂纸,否则下一种砂纸就很难推下去。 了解这个原则,我们就可以对任何模具都又快又好的抛光加工。在一般的大模具例如:电视模具,冰箱模具等等,后模的骨位又多又深,这个时候对我们省模带来很大的麻烦,像这样的模具,我们应该在模具设计的时候就应该想到模具抛光的问题,例如是不是在条件允许的前提下,我们可以在有骨位的地方用镶接方法,这样就在省模的加工的时候,我们就变的很容易了。 3镜面抛光。镜面抛光要根据:模具的所注塑产品塑料差别,塑料产品的要求等等来抛光。特别是透明塑料成品,它们一般是前后模都要抛光

注塑模具设计相关知识

注塑模具设计相关知识 1、注塑模具上的镶件有什么作用? 答:从结构上,镶件是工业化的需要,现在都只做模芯。模架外包。从材料上,不同部位可能有不同的强度及温度要求,镶件可以充分发挥。从工艺上,镶件带来金加工的方便,避免复杂加工,同时注塑时可排气等。从互换上,易损件使用镶件,更换方便,省时省钱。 2、注塑模具上各个零件有何作用? 3、唧咀(浇口套):与啤机射嘴直接接触,啤机射胶时须经过唧咀才进入模芯; 4、定位环(圈):用于模具上啤机(模架)时方便对位; 5、面板:与底板共同支撑整套模具; 6、顶针保护开关:在顶针板未退回到位时,开关未接通,此时线路断开,前后模不能合模, 从而保证前模不会因顶针没退到位而撞到顶针,这样避免了模具的损坏; 7、顶棍孔:在成形完成后,顶棍推顶针板,顶针板向前推进,从而将产品顶出; 8、水口拉杆:用于开模时将水口板拉开,从而使水口易取出; 9、导柱:在前后模合模时起到导向作用(共4支); 10、模具中的“导柱”也叫“导向柱”,作用就是导向。 11、模具的导向装置的作用是引导上模与下模以正确位置对合。最常见的导向装置就是导柱导套。 12、运水接口:当模具在生产时模具温度不断升高,运水可让模具在一个恒温下生产,从而保证产品的稳定性; 13、斜导柱:在开模时若行位的弹簧不起作用时,则斜导处会带动行位向后退出(斜导处固定在前模上的)又叫斜边或弯销:用作动滑块做反复运动; 14、铲机:在合模时依靠斜面将行位向前推进,铲机固定在前模上(铲机与行位的配合面为斜面); 15、行位:装于后模上; 16、行位垫片:用于增加行位的耐磨性;(产品有扣位,所以需要做行位) 17回针:在顶针顶出和后退时起导向作用,并保证在前后模合模后,因回针和前模模胚接触,所以可以顶针板退到位(共4支);(产品在顶出时是依靠顶针,斜顶,司筒顶出的)18、司筒针:固定于底板上,顶针板顶出时,司筒针保持不动;在司筒针杯头处锁上一个无头螺丝,无头螺丝的直径视模具的大小而定,如小模具,即取5MM的距离,大模具即10MM。 19、司筒:当产品上有环形骨位,而且骨位的深度比较高,出模时易粘模时,则要考虑做司筒;司筒有顶出作用,司筒是固定在顶针板上的。 20、斜顶:出模时,斜顶沿着斜方向向上顶(角度90°),斜顶出模后,斜顶与产品扣位之间距离要有0.5MM以上,才能保证产品出模不会扣到斜顶; 21、司筒(顶管):将产品从模芯顶出,作用与顶针相同,但一般用于制品中心带有细孔的圆柱时的脱模; 22、司筒针:用于制品的柱位孔成型,配合司筒使用,并不是脱模用途; 支撑柱(撑头):承托B板,因注塑时受压变型;从面板底部锁螺丝到B板底部; 23、垃圾钉:承托着顶针板,由于其面积较少,可防止垃圾积在上面,令顶针板不平或变形;从顶针板底部画起; 24、运水孔:用于模具的有效冷却,使模温保持在一定的范围内; 25、喉咀:安装在模具运水孔上的,用来连接啤机的冷却水喉,一般用铜制造; 拉料杆: 26、分流道拉料杆:因分流道中所存的塑料不易脱落,便于开模时冷料脱落;

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