模具制造工艺第五章模具特种加工课件.pptx

1、高强度高硬度高韧性高脆性高脆性模具的特种加工电火花电解超声波电化学电火花加工的基本原理原理原理在在一定的介质中，通过工具电一定的介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产生极和工件之间的脉冲放电产生电腐蚀作用，对工件进行加工电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。的一种方法。1)1)电极：铜电极：铜 、钢、石墨、钢、石墨2 2)加工介质：煤油、加工介质：煤油、煤油煤油和机油、水基工作液和机油、水基工作液 3 3)脉冲电源脉冲电源 电火花加工的基本原理必须必须使接使接在在不同极性上不同极性上的的工具工具和工和工件之间保持件之间保持一定一定的的距离距离以形成放电以形成放电间隙间隙。放电必须放电必须在

2、在具有具有一定一定绝绝缘缘性的性的液体液体介质介质中进行中进行必须必须采用采用自动自动进进给给调节装置调节装置以以保持工具保持工具电电极极与工件与工件电极电极间间微小的微小的放电放电间隙间隙。有足够的有足够的脉脉冲冲放电放电能量能量以以保证保证放电放电部位部位的的金属金属溶化溶化或气化或气化 脉冲波形基本是单向的。脉冲波形基本是单向的。23451加工条件加工条件脉冲波形脉冲波形基基本本是单向的。是单向的。电电离离-放放电电通道通道热热膨膨胀胀抛出金抛出金属属消电离极间介质的电离、击穿及放极间介质的电离、击穿及放电通道的形成电通道的形成介质热分解，电解（工件）材料介质热分解，电解（工件）材料熔化

3、、汽化热膨胀熔化、汽化热膨胀爆炸力使工件表面抛出金属爆炸力使工件表面抛出金属，形成形成凹坑。凹坑。电火花加工的基本原理带电粒子转变成中性粒子，带电粒子转变成中性粒子，介介质恢复质恢复成绝缘状态成绝缘状态电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造L2=L1+2（1）型孔电火花加工方法电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（2）电极材料和结构形式石 墨 紫 铜 材料的成形性能 易成形，大型电极可采用拼块组成 不易成形，磨削等机械加工较困难 电极制造方法 可用机械加工、加压振动或成形烧结 机械加工、电铸、放电压力成形等电

4、火花加工性能 良好，电极损耗小，但精加工时易烧弧 性能好，不易烧弧，与石墨相比损耗较大 适用范围 大、中、小型腔小型腔、高精度型腔 电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（2）电极材料和结构形式电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）电极的尺寸与技术要求1）按凹模尺寸和公差设计电极截面尺寸电极与凹模的轮廓电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）电极的尺寸与技术要求电极长度的计算电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）

5、电极的尺寸与技术要求2）按凸模尺寸和公差确定电极截面尺寸将原有的电极适当增长，增长部分的截面适当缩小，呈阶梯型阶梯电极电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（1）型腔电火花加工的工艺方法1）单电极平动法用一个电极完成粗、中、精加工。平动法加工电极的运动轨迹电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（1）型腔电火花加工的工艺方法2）多电极更换法多个电极依次更换加工同一个型腔的法3）分解电极法分解电极法是单电极平动法和多电极更换法的综合应用多电极更换法加工型腔电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.

6、型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计材料：石墨 紫铜结构形式：整体、镶拼、组合排气设计：蚀除面积大处 电极端部电极排气孔的设置电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计材料：石墨 紫铜结构形式：整体、镶拼、组合排屑冲油孔设计：拐角 窄缝处电极冲油孔的设置电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计型腔电极的水平尺寸电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计1）电极的垂直尺寸型腔电极的水平尺寸21211HHHSCCHHHj

7、电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（3）型腔电极制造1）石墨电极的制造 以机加工为主，以螺栓连接和粘结为辅2）紫铜电极的制造 机加工配合钳工修光石墨纤维方向及拼块组合电火花加工与编程一、电极的设计与制造一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造工件预加工：去除加工余量，做出基准工件预加工：去除加工余量，做出基准热处理：根据形面和变形大小确定顺序热处理：根据形面和变形大小确定顺序除锈、去磁：保证导电，避免吸屑除锈、去磁：保证导电，避免吸屑（4）工件的工件的准备准备中规准粗精规准之间的过渡 减少精加工余量 提高加工速度 稳定加工二、电加工规准的选择

8、粗规准 生产率高 表面粗糙度小 电极损耗不应太大 放电间隙0.1mm 加工过程稳定 电火花加工与编程 精规准 满足粗糙度要求前提下有较大放电间隙范围 加工凹模后的刃口斜度应满足要求 保证粗糙度及配合间隙同时，提高生产率 加工过程稳定三、工作液的选择形成放电通道，放电结束后迅速绝缘对放电通道产生压缩作用帮助电蚀产物的抛出和排除冷却工具和工件电火花加工与编程准备功能：一些专用准备功能：一些专用G G代码代码C C代码：选择加工条件代码：选择加工条件M M代码代码T T代码：代码：T84 T84 T85T85R R转角功能转角功能四、加工程四、加工程序序 的编制的编制电火花加工与编程电火花线切割加工

9、与编程一、电火花线切割的加工原理、特点和分类一、电火花线切割的加工原理、特点和分类1.加工原理：与电火花同零件工艺分析手工自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频需要制造成形电极，工件材料的预加工量少.能方便地加工复杂截面的型柱、型孔和窄缝.一、电火花线切割的加工原理、特点和分类一、电火花线切割的加工原理、特点和分类2、加工特点电火花线切割加工与编程运动中的电极丝损耗小，对加工精度影响小.对工件切割加工,余料还可以使用.水基乳化液,安全节能.自动化程度高,操作方便,加工周期短,成本低,较安全.电流小脉宽窄，属中、精加工，基本一次加工完成.RC电源晶体管电源分组脉冲电源自适应控制电源靠模仿形

10、控制光电跟踪控制数字程序控制微机控制控制方式控制方式电源形式电源形式加工特点加工特点走走丝速度丝速度慢走丝快走丝大、中、小型普通直壁切割锥度切割电火花线切割加工与编程一、电火花线切割的加工原理、特点和分类一、电火花线切割的加工原理、特点和分类2、电火花线切割加工分类短路峰值电流脉冲间隔脉冲宽度开路电压的选择电流 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值电极损耗 加工精度脉冲宽度 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值 电极损耗 加工精度电压 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值电极损耗 加工精度 加工而稳定性 电火花线切割加工与编程二、加工规准选择脉冲间隔 脉冲能量 切割速度

11、 加工而稳定性 三、工作介质的选择 1.基本要求：一定的绝缘性较好的洗涤性能好的冷却性能环境友好性电火花线切割加工与编程2.工作介质去离子水煤油洗涤剂蒸馏水乳化液酒精溶液三、工作介质的选择 1.1.切割凸模无穿丝孔切割凸模无穿丝孔 钻出凹模起点孔钻出凹模起点孔工件的装夹与预防变形变形、开裂原变形、开裂原因及改善方法因及改善方法2.2.夹压方法的影响夹压方法的影响 夹压工件位置设为最后一条程序夹压工件位置设为最后一条程序3.3.凹模切除实体部过大凹模切除实体部过大 淬火前中部镂空淬火前中部镂空4.4.凹模尖角处应力集中凹模尖角处应力集中 尖角处增设工艺圆角尖角处增设工艺圆角5.5.热处理不当热处理不当 适当的热处理方案适当的热处理方案6.6.其他原因造成的变形其他原因造成的变形 二次切割二次切割