1.3.2 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修饰加工，去除之前工序留下的加工痕迹（如刀痕、磨纹、麻点、毛刺等）。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镜面光泽为目的，有时也用来消除光泽（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。

1.3.2.1 抛光工具

抛光除可使用研磨工具外，还有适合快速降低表面粗糙度的专用抛光工具。

1.油石

油石是用磨料和黏合剂等压制烧结而成的条状固结磨具。油石在使用时通常要加油润滑，因而得名。油石一般用于手工修磨零件，也可装夹在机床上进行研磨和超精加工。油石分人造和天然两类，人造油石由于所用磨料不同又有两种结构类型。

1）用刚玉或碳化硅磨料和黏合剂制成的无基体的油石，根据其横断面形状可分为正方形、长方形、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黏合剂制成的有基体的油石，有长方形、三角形和弧形等。天然油石是选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。

2.砂纸

砂纸是由氧化铝或碳化硅等磨料与纸黏结而成的，主要用于粗抛光。根据颗粒大小，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，常用的为200＃，240＃，W40等磨粒和微粉。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

抛研液是用于超精加工的研磨材料，由W0.5～W5粒度的氧化铝和乳化液混合而成，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。

1.3.2.2 抛光工艺

1.工艺顺序

首先，我们需要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，以及表面粗糙度情况；然后，检查被抛光表面有无划伤和压痕，了解工件最终的粗糙度要求；最后以此为依据，分析确定具体的抛光工序和准备抛光用具及抛光剂等。

粗抛：经铣削、电火花成型、磨抛等工艺后的表面清洗后，可以选择转速为35 000～40 000r/min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，最后再用由粗到细的砂纸逐级进行抛光。对于精磨抛的表面，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为止。一般砂纸的号数使用顺序为 180＃→240＃→320＃→400＃→600＃→1000＃。许多模具制造商为了节约时间而选择从＃400开始。

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＃砂纸只适用于淬硬的模具（52HRC以上），而不适用于预硬钢，因为这样可能导致预硬钢件表面烧伤。

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，通常使用的研磨粉或研磨膏顺序号是 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，顺序号为14000＃→60000＃→100000＃。精度要求在 lμm 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，则必须有一个绝对洁净的空间，因为灰尘、烟雾、头皮屑等都有可能造成报废，需要经过数小时的工作量才能得到高精密抛光表面。

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配合。在抛光圆面或球面时，使用软木棒可更好地配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条，如樱桃木则更适合于平整表面的抛光。修整木条的末端使工具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产生较深的划痕。

（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，必须用脱脂棉蘸取酒精之类的清洁液对抛光表面仔细地进行擦拭，不允许有上一道工序的抛光膏进入下一道工序。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。在继续进行抛光之前，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。

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”，或者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”。

解决的办法是提高被抛光材料的表面硬度，采用软质的抛光工具，优质的合金钢材，并在抛光时施加适当的压力，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。

（4）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的，所以抛光技术水平高低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。

不同硬度对抛光工艺的影响：硬度增高使研磨的难度增大，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。同时由于硬度增高，抛光过度的可能性也会相应减少。

工件表面状况对抛光工艺的影响：钢材在机械切削加工过程中，会因热量、内应力或其他因素影响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工序，彻底清除工件表面状况不佳的表面层，为抛光加工打下良好的基础。