在工業產品向多樣化、高檔化發展的過程中，如何提高直接影響產品質量的壓鑄模具質量是一項重要的任務。在壓鑄模具制造過程中，形狀加工后的平滑加工與鏡面加工稱為零件表面研磨與拋光加工，它是提高壓鑄模具質量的重要工序。掌握合理的拋光方法，可提高壓鑄模具質量和使用壽命，進而提高產品質量。

常用的拋光方法及工作原理

1.機械拋光

機械拋光是靠切削或使材料表面發生塑性變形而去掉工件表面凸出部得到平滑面的拋光方法，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，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。利用該技術可達到ra0.008μm的表面粗糙度，是各種拋光方法中表面粗糙度最好的。光學鏡片模具常采用這種方法。機械拋光是模具拋光的主要方法。

2.化學拋光

化學拋光是材料在化學介質中讓表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解，從而得到平滑面。該方法可以拋光形狀復雜的工件，可以同時拋光很多工件，效率高。化學拋光得到的表面粗糙度一般為ra10μm。

3.電解拋光

電解拋光基本原理與化學拋光相同，即靠選擇性溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。與化學拋光相比，它可消除陰極反應的影響，效果較好。

4.超聲波拋光

超聲拋光是利用工具斷面作超聲波振動，通過磨料懸浮液拋光脆硬材料的一種加工方法。將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中，依靠超聲波的振蕩作用，使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小，不會引起工件變形，但工裝制作和安裝較困難。

5.流體拋光

流體拋光是依靠流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達到拋光的目的。流體動力研磨是由液壓驅動，介質主要采用在較低壓力下流過性好的特殊化合物（聚合物狀物質）并摻入磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。

6.磁研磨拋光

磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工。這種方法加工效率高，質量好，加工條件容易控制。采用合適的磨料，加工的表面粗糙度可達到ra0.1μm。

7.電火花超聲復合拋光

為了提高表面粗糙度ra為1.6μm以上工件的拋光速度，采用超聲波與專用的高頻窄脈沖高峰值電流的脈沖電源進行復合拋光，由超聲振動和電脈沖的腐蝕同時作用于工件表面，迅速降低其表面粗糙度，這對經車、銑、電火花及線切割等工藝加工后的模具粗糙表面拋光效果明顯，十分有效。

三拋光的工藝過程

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35000～40000r/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#→1000#。

2.半精拋

半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數依次為：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9μm（1800#）→6μm（3000#）→3μm（8000#）。9μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除1200#和1500#號砂紙留下的發狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進行拋光，順序為1μm（14000#）→1/2μm（60000#）→1/4μm（100000#）。

拋光的工作環境

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，確保空氣中無灰塵微粒粘在模具表面。精度要求在1μm以上（包括1μm）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。

影響表面拋光性的因素

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。如電火花精修規準選擇不當，熱影響層的深度最大可達0.4mm。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。

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8000#研磨膏拋光時，常用載荷為100～200g/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。

如何解決拋光中出現的常見問題

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。發生拋光過度有二種現象：即是“橘皮”和“點蝕”。拋光過度多發生于機械拋光。

2.工件出現“橘皮”的原因

不規則粗糙的表面被稱為“橘皮”，產生“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生“橘皮”的主要原因。比如：拋光輪拋光，拋光輪產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生拋光過度，研究證明產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

當發現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1mm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，它關系到壓鑄模具的質量和壽命，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，可以提高壓鑄模具質量和壽命，進而提高制品的質量。