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探究模具的線切割加工技術(shù)

文章來(lái)源: 科翔模具 人氣:9749 發(fā)表時(shí)間:2020-01-02 14:52:50

[導(dǎo)讀]:當(dāng)前,很多模具都采用快走絲線割機(jī)加工,線切割后的工件表面粗糙度Ra≥2.5μm,硬度分布和內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)都很差。

當(dāng)前,很多模具都采用快走絲線割機(jī)加工,線切割后的工件表面粗糙度Ra≥2.5μm,硬度分布和內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)都很差。
    線切割機(jī)加工時(shí),放電區(qū)電流密度高達(dá)10000A/mm2,溫度高達(dá)10000℃-12000℃,加注的介質(zhì)液急劇冷卻,致使切割面表層硬度僅20HRC左右,而內(nèi)部淬火層硬度卻高達(dá)70HRC以上,其后為熱影響區(qū),再后才是原硬度區(qū)。
    尤為嚴(yán)重的是,原材料內(nèi)部因?yàn)榇慊鸪世瓚?yīng)力狀態(tài),線切割所產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力,兩種應(yīng)力疊加的結(jié)果很容易達(dá)到材料的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生微裂紋,從而大大縮短沖模壽命,因此,線切割不能作為凸模、凹模的最終加工工序。
    目前,多數(shù)模具加工企業(yè)是在線切割后,用研磨的辦法去掉表層20HRC的灰白層(即白層)后便進(jìn)行裝配使用。這樣做雖然可以去掉硬度低的白層,但沒(méi)有改變線切割造成的應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力狀態(tài),即使增大線切割后的研磨余量,但因高硬層硬度高(達(dá)70HRC),研磨困難,過(guò)大的研磨量容易破壞零件幾何形狀,故線切割產(chǎn)生的高硬度層并不能提高沖模壽命,因?yàn)槠浯嘈源笫钱a(chǎn)生裂紋、崩刃的根本原因。
    線切割后磨削加工,可去掉低硬度的白層和高硬層,提高沖模壽命。因?yàn)槟ハ鲿r(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力,與線切割產(chǎn)生的熱應(yīng)力疊加,無(wú)疑也會(huì)加劇沖模損壞。若在磨削后,再進(jìn)行低溫時(shí)效處理,則可消除應(yīng)力影響,顯著提高沖模韌性,使沖模壽命提高。因?yàn)閹缀涡螤顝?fù)雜的沖模大多數(shù)是采用線切割加工,所以,磨削形狀復(fù)雜的沖模必須采用價(jià)格昂貴的坐標(biāo)磨床和光學(xué)曲線磨床,而這兩種設(shè)備一般線切割廠家都不具備,故推廣困難。
    高速走絲電火花線切割加工中,工作液是脈沖放電的介質(zhì),對(duì)加工的影響很大。工作液一般要求有一定的絕緣性能、較好的洗滌性能、較好的冷卻性能和對(duì)環(huán)境無(wú)污染,對(duì)人體無(wú)危害。工作液的配置也相當(dāng)重要,太濃、太淡時(shí),均會(huì)引起斷絲,—般水液濃度比均在1:10到1:20范圍內(nèi)。切割速度要求高或大厚度工件切割時(shí),濃度適當(dāng)?shù)托?,這樣加工比較穩(wěn)定,且不易斷絲。但工作液濃度也不能太低,否則,將使工作液絕緣性能降低,電阻率減小,冷卻能力增強(qiáng),從而降低了對(duì)工件的潤(rùn)滑作用,不利于排屑,也容易斷絲。
    為保證工作液通道無(wú)阻塞,工作液流量的大小也應(yīng)適當(dāng)控制,一般在切割完畢時(shí),因工件被切割段在工作液力作用下產(chǎn)生下垂,切割部位脫落,電極絲極易被夾斷,此時(shí),應(yīng)使工作液保持一定的壓力和流量,及時(shí)把腐蝕物排出,從而防止斷絲現(xiàn)象的產(chǎn)生。切割鋁、銅等軟性材料時(shí),特別是在切割材料比較厚的情況下,為了提高加工效率和表面光潔度,減少斷絲現(xiàn)象,可采用一些專用冷卻液,也有利于環(huán)境保護(hù)。
    高速走絲電火花線切割加工中,為了高效地加工出符合要求的工件,對(duì)操作人員也有一定的要求。操作人員要正確地理解圖樣的各項(xiàng)技術(shù)要求。工作液要及時(shí)更換,保持一定的清潔度,保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電極絲校準(zhǔn)垂直,工件裝夾正確。合理選用脈沖電源參數(shù),加工不穩(wěn)定時(shí)要及時(shí)調(diào)整變頻進(jìn)給速度等。切換功能鍵時(shí),切勿在加工過(guò)程中進(jìn)行,以免開(kāi)關(guān)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),切除部位會(huì)在重力的作用下墜落,電極絲極易被夾斷,可采用磁鐵吸附、夾板夾持等方法及時(shí)固定,避免斷絲。

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