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電火花線切割模具的結構和工藝特點
 
1.線切割模具的結構特點
  (1)采用線切割加工工藝時,凸模和凹模可采用整體式結構。這對提高模具強度、簡化模具結構、縮短模具制造周期均有好處。
  (2)線切割加工的凸模只能為直通型。
  凸模固定板也可采用線切割加工。為了確保凸模與固定板具有一定的聯結強度,凸模與固定板應為過渡配合,過盈量一般為0.01mm;若凸模尺寸較大,可在凸模后部加工螺孔,用螺孔緊固于固定板或墊板上。
  (3) 帶切割斜度的裝置的線切割可加工帶錐度零件。為減少線切割加工量,淬火前可以在凹模背面用銑削加工漏料孔來減薄凹模的刃口厚度,也可線切割后利用電火花在凹模背面穿出漏料孔。
(4)線切割模具的凹角不能清角。
    線切割加工時,由于電極絲半徑r和放電間隙δ的存在,所以在工件的凹角處不能得到清角,而是半徑為rδ的圓弧。由于圓弧半徑很小,為R0.1左右,不影響模使用。
2.影響線切割工藝指標的主要因素
    影響線切割加工的加工速度、加工精度和表面粗糙度等工藝指標的因素較多,其中主要的是機床精度、電源參數、工作液、操作技術等。
    加工速度即生產率與高頻脈沖電源的波形和電參數有直接關系,增加單個脈沖能量和提高脈沖頻率能提高加工速度,但也受到一定的制約。此外,工作液的種類、濃度、臟污程度和噴流情況;電極絲的材料、直徑、走絲速度和抖動情況;工件材料和厚度;加工進給速度穩定性和機構傳動精度等也影響加工速度。
加工精度受機械傳動精度的影響較顯著,機床坐標工作臺的位移精度和電極絲的運動精度都直接影響加工精度。機床坐標工作臺的位移精度取決于絲杠螺母副、齒輪副、導軌副等的制造和裝配精度以及磨損程度。電極絲的運動精度受導輪的回轉精度、導輪的不均勻磨損電極絲的松動和放電爆炸力的影響較為顯著。此外,電極絲的直徑、放電間隙的大小、加工進給控制的穩定性、工作液噴流量的大小和噴流角度等也影響加工精度。
    影響表面粗糙度的因素主要有以下幾點:
    (1)加工速度過快粗糙度大;脈沖電源參數選擇不當,單個脈沖能量過大粗糙度大。
    (2)導輪及其軸承因磨損而使精度下降,由此產生的高低條紋嚴重影響了加工表面的粗糙度。
    (3)鉬絲損耗過大,變細了的鉬絲在導輪內竄動。
    (4)進給速度調節不當,加工不穩定。
    此外,電極絲的走絲速度和抖動情況,機械傳動精度等也影響加工表面的粗糙度。
    總之,影響線切割加工工藝指標的因素多而復雜。要取得良好的加工效果,需要綜合考慮多方面的因素,并掌握必要的操作技術。
 3.   保證線切割模具質量的工藝措施
   (1)選用合適的模具材料
  線切割加工是在整塊模坯熱處理淬硬后才進行的,應選用淬透性良好的合金工具鋼或硬質合金來制造。由于合金工具鋼淬火后,鋼塊表面層到中心的硬度沒有顯著的降低,因此,切割時不會使凸模或凹模的柱面再次產生變形。而且凸模的工作型面和凹模的型孔能全部淬硬,刃口可以多次修磨而硬度不會明顯下降,故模具的使用壽命較長。常用的合金工具鋼有Cr12、CrWMn、Cr12MoV等。
 (2)采取減小殘余應力影響的工藝措施
  以線切割加工作為主要工藝時,鋼質材料的加工路線是:下料——鍛造——退火——機械粗加工——淬火與回火——磨削加工——線切割加工——鉗工修整。
    上述工藝路線的特點是:工件在加工的全過程中,會出現兩次較大的變形。一次是退火后經機械粗加工,材料內部的殘余應力會顯著增加;另一次是淬硬后線切割去除大面積金屬或切斷,會使材料的內部殘余應力的相對平衡狀態受到破壞而產生第二次較大的變形。
   殘余應力有時比機床精度等因素對加工精度的影響還嚴重,可使變形達到宏觀可見的程度,甚至在切割過程中材料會炸裂。
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發布時間:2011/9/28 15:14:53 點擊率:3748 [返回上一頁]
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