首页/文章/ 详情

表面粗糙度的概念,形成因素及评定依据

4月前浏览2044

表面粗糙度的概念

表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。

具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。一般按S分:

S<1mm 为表面粗糙度;

1≤S≤10mm为波纹度;

S>10mm为 f 形状。

VDI3400、Ra、Rmax对照表


国家标准规定常用三个指标来评定表面粗糙度(单位为μm):

轮廓的平均算术偏差Ra

不平度平均高度Rz

最大高度Ry


在实际生产中多用Ra指标。轮廓的最大微观高度偏差Ry在日本等国常用Rmax符号来表示,欧美常用VDI指标。下面为VDI3400、Ra、Rmax对照表。


VDI3400、Ra、Rmax对照表

表面粗糙度形成因素


表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动、电加工的放电凹坑等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

表面粗糙度对零件的主要影响


影响耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。

影响配合的稳定性。对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了连接强度。

影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。

影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。

影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

影响测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。

此外,表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。

表面粗糙度评定依据


1. 取样长度

取样长度是评定表面粗糙度岁规定一段基准线长度。应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征,选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度,量取取样长度时应根据实际表面轮廓的总的走向进行。规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。

2. 评定长度

评定长度是评定轮廓所必须的一段长度,它可包括一个或几个取样长度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度一般包含5个取样长度。

3. 基准线

基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线 。基准线有两种:轮廓的最小二乘中线:在取样长度内,轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小,具有几何轮廓形状。轮廓的算术平均中线:在取样长度内,中线上下两边轮廓的面积相等。理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的直线代替。

表面粗糙度评定参数


1. 高度特征参数

Ra 轮廓算术平均偏差:在取样长度(lr)内轮廓偏距绝对值的算术平均值。在实际测量中,测量点的数目越多,Ra越准确。



Rz 轮廓最大高度:轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。


在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示,轮廓最大高度用Ry表示,在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度,采用Rz表示轮廓最大高度。

2. 间距特征参数

Rsm 轮廓单元的平均宽度。在取样长度内,轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。相同的Ra值的情况下,其Rsm值不一定相同,因此反映出来的纹理也会不相同,重视纹理的表面通常会关注Ra与Rsm这两个指标。


Rmr 形状特征参数用轮廓支承长度率表示,是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内,平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。

表面粗糙度测量方法


1. 比较法

使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。

2. 触针法

表面粗糙度利用针尖曲率半径为2μm左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。

一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3μm的表面粗糙度。

免责申明:本资料来自于网络收集,仅用于学习交流,如有侵权,请及时联系我们

来源:公差通
振动疲劳电路电子裂纹理论材料装配
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-28
最近编辑:4月前
公差通
签名征集中
获赞 5粉丝 14文章 158课程 0
点赞
收藏
作者推荐

模具分类以及塑胶模具设计流程

塑胶模具设计流程请看模具设计一般流程备注:流程图只说明了在模具设计过程中的先后顺序,而在实际设计过程中可能并不是按照此过程设计的。合理的模具设计,主要是体现在所成型的塑料制品的质量(以外观质量及尺寸稳定性)使用时的安全可靠和便于维修,在注射成型时有较短的成型周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺等方面,在设计当中应当注意以下几个方面:1、 在开始模具设计时,应多考虑几种方案,衡量每种方案的优点,再从中选一种。对于重新复 制的模具取其优点改进 点。2、 在设计时多考虑过去所设计的类似图纸,吸取其中的经验和教训。3、 分析其 注系统,顶出系统,分型面选择及其模具结构。4、 对于自身多阅读一些与塑胶模具设计有关的中外书,从中增长自已的知识面,关心自已的模具在制造和使用中的一些情况,并加以分析。设计依据1、 尺寸精度及其相关尺寸的正确性:模具设计程序合理的模具设计,主要是体现在所成型的塑料制品的质量(以外观质量及尺寸稳定性)使用时的安全可靠和便于维修,在注射成型时有较短的成型周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺等方面,在设计当中应当注意以下几个方面:1、 在开始模具设计时,应多考虑几种方案,衡量每种方案的优点,再从中选一种。对于重新复 制的模具取其优点改进 点。2、 在设计时多考虑过去所设计的类似图纸,吸取其中的经验和教训。3、 分析其 注系统,顶出系统,分型面选择及其模具结构。4、 对于自身多阅读一些与塑胶模具设计有关的中外书,从中增长自已的知识面,关心自已的模具在制造和使用中的一些情况,并加以分析。设计依据1、 尺寸精度及其相关尺寸的正确性:三种情况:外观质量要求较高,尺寸要求较低(玩具),尺寸要求较高,(功能性塑料制品),外观与尺寸要求很严的塑料制品,(塑料光学)。2、脱模斜度是否合理(公差)脱模斜度直接关系到塑料制品的脱模和质量。3、 制品壁厚及其均匀性塑料制品的壁厚要具有一定的均匀性,壁厚直接影响产品成型质量及成型后的变形。4、 塑胶种类:塑料特性对模具的要求,玻璃纤维――模具型腔型芯要有较高的硬度和耐磨性。(模具须热处理)成型阻燃性塑塑性――-(防腐性)透明发饰(模具的处理)5、产品外观表面要求,透明与非透明。6、产品的 透时,半透时,不透明,色泽的深7、产品成型后是否有后处理有些产品在成型后需进行热处理或表面处理,如电镀,烤漆等。如此类产品小而批量大,则必须考虑设计助流道,将制品连在一起。8、制品的批量,考虑到模具的寿命及选材。9、注射机的规格:注射机最大的注射容积,锁模力,喷嘴孔径,注射机容量(最大,最小闭合高度),注射机的顶出,开模最大行程。10、其它要求:产品的种类,浇注系统,模具形式(二板模,三板模),顶出方式(一次,二次)操作方式(手动,半自动,全自动)。设计程序1、 对塑料制品图及实样的分析和消化:a.产品的几何形状b.产品的尺寸,公差及设计的基准c.产品的用途及表面要求2、 注射机型号的确定3、 型腔数量及型腔排列a.产品数量,颜色,有无侧抽芯及其处理方法b.型腔的排列,浇注系统的设计,平衡,抽芯机构的设计,镶件及型芯设计以及水路的设计。4、 分型面的确定a.不影响产品的外观,注意分型面对外观的影响。b.产品的精度c.有利于模具加工,特别是型腔加工d.有利于浇注系统,排气系统,冷却系统的设计e.有利于产品的脱模,确保在开模时制品留于动模一侧f.便于金属镶件的安装5、 侧向分型与抽芯机构的确定6、 浇注系统的设计a.浇口位置尺寸选择在分型面上,以便于模具加工及清理(如流道在滑块上经过,注意滑块不可倒角特例)b.浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短。c.浇口位置应保证料流入型腔时,顺 避免直冲型腔壁,型芯镶件,以及产生熔接痕或使其熔接在制品不重要的部位。d.浇口位置及其塑料流入方向均匀地流入,并有利于型腔内气体的排出。e.浇口位置应设置在产品最易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观。7、 排气系统的设计:(顶针,镶件,排气,专用排气)8、 冷却系统的设计:a.冷却系统的排列方式及冷却系统的具体形式b.冷却系统的具体 位置及尺寸确定c.重点部位如动模型芯或镶件的冷却d.侧滑块及侧型芯的冷却e.冷却元件,密封结构的设计9、 顶出系统的设计产品的顶出形式归纳起来可以分为机械顶出,液压顶出,气动顶出三大类。机械顶出:推杆,推管,推板,推块以及复合顶出顶出原则:a.为使产品不变形,推力点应尽量靠近型芯或难于脱模的部位,如制品上细长的中空圆柱(推管)。b.推力点应用在制品能承受力最大的部位,如 位,突缘,壳体形制品的壁缘等处。c.避免推力点在制品的薄平面上(易破裂,穿孔,顶白),如壳体产品薄,可选用推板,推块)d.为避免顶出痕迹影响产品外观应设在隐蔽处或非装饰表面e.受力要均匀10、 模架的确定和标准件的选用11、 模具钢材的选用12、 绘制组立图,加工图13、 设计图纸的校对14、 设计图纸的会签三种情况:外观质量要求较高,尺寸要求较低(玩具),尺寸要求较高,(功能性塑料制品),外观与尺寸要求很严的塑料制品,(塑料光学)。2、脱模斜度是否合理(公差)脱模斜度直接关系到塑料制品的脱模和质量。3、 制品壁厚及其均匀性塑料制品的壁厚要具有一定的均匀性,壁厚直接影响产品成型质量及成型后的变形。4、 塑胶种类:塑料特性对模具的要求,玻璃纤维――模具型腔型芯要有较高的硬度和耐磨性。(模具须热处理)成型阻燃性塑塑性――-(防腐性)透明发饰(模具的处理)5、产品外观表面要求,透明与非透明。6、产品的 透时,半透时,不透明,色泽的深7、产品成型后是否有后处理有些产品在成型后需进行热处理或表面处理,如电镀,烤漆等。如此类产品小而批量大,则必须考虑设计助流道,将制品连在一起。8、制品的批量,考虑到模具的寿命及选材。9、注射机的规格:注射机最大的注射容积,锁模力,喷嘴孔径,注射机容量(最大,最小闭合高度),注射机的顶出,开模最大行程。10、其它要求:产品的种类,浇注系统,模具形式(二板模,三板模),顶出方式(一次,二次)操作方式(手动,半自动,全自动)。设计程序1、 对塑料制品图及实样的分析和消化:a.产品的几何形状b.产品的尺寸,公差及设计的基准c.产品的用途及表面要求2、 注射机型号的确定3、 型腔数量及型腔排列a.产品数量,颜色,有无侧抽芯及其处理方法b.型腔的排列,浇注系统的设计,平衡,抽芯机构的设计,镶件及型芯设计以及水路的设计。4、 分型面的确定a.不影响产品的外观,注意分型面对外观的影响。b.产品的精度c.有利于模具加工,特别是型腔加工d.有利于浇注系统,排气系统,冷却系统的设计e.有利于产品的脱模,确保在开模时制品留于动模一侧f.便于金属镶件的安装5、 侧向分型与抽芯机构的确定6、 浇注系统的设计a.浇口位置尺寸选择在分型面上,以便于模具加工及清理(如流道在滑块上经过,注意滑块不可倒角特例)b.浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短。c.浇口位置应保证料流入型腔时,顺 避免直冲型腔壁,型芯镶件,以及产生熔接痕或使其熔接在制品不重要的部位。d.浇口位置及其塑料流入方向均匀地流入,并有利于型腔内气体的排出。e.浇口位置应设置在产品最易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观。7、 排气系统的设计:(顶针,镶件,排气,专用排气)8、 冷却系统的设计:a.冷却系统的排列方式及冷却系统的具体形式b.冷却系统的具体 位置及尺寸确定c.重点部位如动模型芯或镶件的冷却d.侧滑块及侧型芯的冷却e.冷却元件,密封结构的设计9、 顶出系统的设计产品的顶出形式归纳起来可以分为机械顶出,液压顶出,气动顶出三大类。机械顶出:推杆,推管,推板,推块以及复合顶出顶出原则:a.为使产品不变形,推力点应尽量靠近型芯或难于脱模的部位,如制品上细长的中空圆柱(推管)。b.推力点应用在制品能承受力最大的部位,如 位,突缘,壳体形制品的壁缘等处。c.避免推力点在制品的薄平面上(易破裂,穿孔,顶白),如壳体产品薄,可选用推板,推块)d.为避免顶出痕迹影响产品外观应设在隐蔽处或非装饰表面e.受力要均匀10、 模架的确定和标准件的选用11、 模具钢材的选用12、 绘制组立图,加工图13、 设计图纸的校对14、 设计图纸的会签模具分类冲压模普通冲裁模 级进模 复合模 精冲模 拉深模 弯曲模 成形模 切断模 其它冲压模塑料模热塑性塑料注射模 热固性塑料注射模 热固性塑料压塑模 挤塑模 吹塑模 真空吸塑模其它塑料模锻造模热锻模 冷锻模 金属挤压模 切边模 其它锻造模铸造模压力铸造模 低压铸造模 石蜡铸造模 翻砂金属模粉末冶金模金属粉末冶金模 非金属粉末冶金模橡胶膜橡胶注射成型模 橡胶压胶成型模 橡胶挤胶成型模 橡胶浇注成型模 橡胶封装成型模其它橡胶模拉丝模热拉丝模 冷拉丝模无机材料成型模玻璃成型模 陶瓷成型模 水泥成型模 其它无机材料成型模其它模具食品成型模具 包装材料模具 复合材料模具 合成纤维模具 其它类未包括的模具免责申明:本资料来自于网络收集,仅用于学习交流,如有侵权,请及时联系我们。来源:公差通

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈