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探究模具的線切割加工技術

文章來源: 科(kē)翔模具 人氣:11575 發表時間:2020-01-02 14:52:50

當前,很多模具都采用快走絲線割機加工,線切割後的工件表麵粗糙度Ra≥2.5μm,硬度(dù)分布(bù)和內應力狀態都很差。
    線切割機加工時,放電區電流密度高達10000A/mm2,溫度高達10000℃-12000℃,加注的介質液急劇冷卻,致使切割麵表層硬度(dù)僅20HRC左右,而內部淬火層(céng)硬度卻高達70HRC以(yǐ)上,其後為熱影響區,再後才是原硬度區。
    尤為嚴重的是,原材料(liào)內部因(yīn)為淬(cuì)火(huǒ)呈拉應力狀態(tài),線(xiàn)切割(gē)所產生的熱應力也是拉應力,兩種(zhǒng)應力疊加的結果很容易(yì)達到材料的強度(dù)極限而產生微裂紋,從而大(dà)大縮短衝模壽命,因此,線切割(gē)不能作為凸模、凹(āo)模的最終加工工序。
    目前,多數(shù)模具加工企業是在線切割後,用研磨的辦法去掉表層20HRC的灰白層(即(jí)白層)後便進(jìn)行裝配使用。這樣做雖然可以去掉硬度低的(de)白層,但沒有改變(biàn)線切割造成的(de)應力區(qū)的(de)應力狀態,即使增大線(xiàn)切割後的研磨餘(yú)量,但因(yīn)高硬層硬度(dù)高(達70HRC),研磨困難,過大的研磨量(liàng)容易(yì)破壞零(líng)件幾何形狀,故線切(qiē)割產生的高硬度層並不能提高衝模壽命,因為其脆性(xìng)大(dà)是產生裂紋、崩刃(rèn)的根本原因。
    線切(qiē)割後磨削加工,可去掉(diào)低硬度的白層(céng)和高硬層,提高衝模壽命。因(yīn)為磨削時產生的熱應力也是拉應(yīng)力,與線切割產(chǎn)生(shēng)的熱應力疊(dié)加,無疑也會加劇衝模損壞。若在磨削後,再進(jìn)行低溫時效處理,則可消除應力影響,顯著提高衝模韌性,使衝模壽命提高。因為幾何形狀複雜的衝模大多數是采用(yòng)線切割加工,所以,磨(mó)削(xuē)形狀複雜的衝模必須(xū)采用價格昂貴的(de)坐標磨床和光學曲線磨床,而這兩種設備一(yī)般線切割廠家都不具備,故推廣困難。
    高速(sù)走絲電火花線切割加(jiā)工中,工作液是脈衝放電的介質,對加工的影響很大(dà)。工作液一般要求有一定的絕緣性能、較好的洗滌性能(néng)、較好的冷卻性能和對環境無汙染,對人體無危害。工作液的(de)配置也(yě)相當(dāng)重要,太濃、太淡時,均會(huì)引起斷絲,—般水液濃度比均在1:10到1:20範圍內。切割速度要求高或大厚度工件切割時,濃度適當低些,這樣加(jiā)工比較穩定,且不易斷絲。但工作液濃度也不能太低,否則,將使(shǐ)工作液絕緣性能降低,電阻率減小,冷卻能力增強,從而(ér)降(jiàng)低了對工件的潤滑作用,不利於排屑,也容易斷絲。
    為(wéi)保證(zhèng)工作液通道(dào)無(wú)阻塞,工作液流量的大小也應適當控製,一(yī)般在切割完畢時,因工件被切割段在工作液力作用下產生下垂,切割部位脫落(luò),電極絲極易(yì)被夾(jiá)斷,此(cǐ)時,應使工作(zuò)液保持一定的壓力和流量,及時把腐蝕物(wù)排出,從而防止斷絲現象的產生。切割鋁、銅等軟性材料時,特別是在切割材料比較厚的情(qíng)況下,為了提高加工效率和(hé)表麵光潔度(dù),減少斷絲現象,可采用(yòng)一些專用冷卻液,也有利於環境保護。
    高速走絲電火(huǒ)花線切割加工中,為了高效地加工出符合要求的(de)工(gōng)件,對操作人員也有一定的要求(qiú)。操作人員要正確地理解圖樣的各項技術要求。工作液要及時更換(huàn),保持一定的(de)清潔(jié)度,保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電(diàn)極絲(sī)校(xiào)準垂直,工件裝夾正確。合理選用脈衝電源參數,加工不穩定時要及時調整變(biàn)頻進給速度等。切換功能鍵時,切(qiē)勿在加工過程中進行,以免開關接觸不良造成短路或引起電極絲燒傷,以至斷絲。在切割完畢時(shí),切除部位(wèi)會在重力的作用下墜落(luò),電(diàn)極絲極易被夾斷,可采(cǎi)用磁鐵吸附、夾板夾持等方法及時固定,避免斷絲。

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