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      探究模具的線切割加工技術

      文章來源: 科翔模具 人氣:4289 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,線切割后的工件表面粗糙度Ra≥2.5μm,硬度分布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,致使切割面表層硬度僅20HRC左右,而內部淬火層硬度卻高達70HRC以上,其后為熱影響區,再后才是原硬度區。
          尤為嚴重的是,原材料內部因為淬火呈拉應力狀態,線切割所產生的熱應力也是拉應力,兩種應力疊加的結果很容易達到材料的強度極限而產生微裂紋,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,多數模具加工企業是在線切割后,用研磨的辦法去掉表層20HRC的灰白層(即白層)后便進行裝配使用。這樣做雖然可以去掉硬度低的白層,但沒有改變線切割造成的應力區的應力狀態,即使增大線切割后的研磨余量,但因高硬層硬度高(達70HRC),研磨困難,過大的研磨量容易破壞零件幾何形狀,故線切割產生的高硬度層并不能提高沖模壽命,因為其脆性大是產生裂紋、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。因為磨削時產生的熱應力也是拉應力,與線切割產生的熱應力疊加,無疑也會加劇沖模損壞。若在磨削后,再進行低溫時效處理,則可消除應力影響,顯著提高沖模韌性,使沖模壽命提高。因為幾何形狀復雜的沖模大多數是采用線切割加工,所以,磨削形狀復雜的沖模必須采用價格昂貴的坐標磨床和光學曲線磨床,而這兩種設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,對加工的影響很大。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環境無污染,對人體無危害。工作液的配置也相當重要,太濃、太淡時,均會引起斷絲,—般水液濃度比均在1:10到1:20范圍內。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,將使工作液絕緣性能降低,電阻率減小,冷卻能力增強,從而降低了對工件的潤滑作用,不利于排屑,也容易斷絲。
          為保證工作液通道無阻塞,工作液流量的大小也應適當控制,一般在切割完畢時,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,電極絲極易被夾斷,此時,應使工作液保持一定的壓力和流量,及時把腐蝕物排出,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況下,為了提高加工效率和表面光潔度,減少斷絲現象,可采用一些專用冷卻液,也有利于環境保護。
          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技術要求。工作液要及時更換,保持一定的清潔度,保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電極絲校準垂直,工件裝夾正確。合理選用脈沖電源參數,加工不穩定時要及時調整變頻進給速度等。切換功能鍵時,切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,切除部位會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固定,避免斷絲。

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