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          在模具加工中應用電火花線切割加工技術(2)

          [來源:天津市天港機械有限公司] | [作者:admin] | [日期:09-11-26] | [熱度:]

          2. 防止變形和開裂的措施

            找到了變形和開裂的原因,即可對癥下藥采取相應的措施予以避免,防止變形、開裂。具體的措施可以從以下幾個方面入手:

            2.1 選擇變形量較小的材料,采用正確的熱處理工藝

            為了防止和減少變形、開裂,對需要線切割加工的模具,應對材料的選擇、熱加工、熱處理直到制成成品的各個環節都要充分關注和重視;

            1)嚴格檢查原材料化學成分、金相組織和探傷,對于不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質含量超標鋼材不宜選用;

            2)盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材;

            3)避免選用淬透性差、易變形材料;

            4)坯料應合理鍛造,遵守鐓粗、拔長、鍛壓比等鍛造守則,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間;

            5)改進熱處理工藝,采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;

            6)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質;

            7)淬火鋼應及時回火,盡量消除淬火內應力,降低脆性;

            8)用較長時間回火,提高模具抗斷裂韌性值;

            9)充分回火,得到穩定組織性能;

            10)多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力;

            11)對于有第二類回火脆性模具鋼高溫回火后應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性;

            12)模具鋼化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調質處理,充分細化原始組織。


            2.2 合理安排機械加工工藝

            1)線切割工件坯料的大小,要根據零件的大小確定,不宜太小。一般情況下,圖形應位于坯料中部或離毛坯邊緣較遠而不易產生變形的位置上,通常應取圖形到坯料邊距大于10mm;

            2)凡較大的型腔或窄長而復雜的凸模,配制坯料時要改變傳統的實心板料習慣。大框型腔、窄長型腔等易變形零件,其中間部位應鏤空。這樣淬火時表里狀況得以改善,溫差小,產生的應力小,同時切割時切除的體積也就小,應力達到平衡也就不至受破壞;

            3)在模具使用允許的情況下,大框形型腔零件的清角處,應適當增加工藝圓角R,或在線切割之前將清角處鉆空,以緩解應力集中的現象;

            4)對凸模零件,在淬火之前應在凸塊坯料中鉆外形起點的穿絲孔,使工件在切割時保持內應力平衡且不被破壞,以免從材料外切入引起開裂變形。

            2.3 優化線切割加工的工藝方案,選擇合理的工藝參數

            2.3.1 該進切割方法

            1)改變一次切割到位的傳統習慣為粗、精二次切割,以便第一次粗切割后的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應根據第一次切割后的變形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。這種辦法常應用于形狀復雜而勢必產生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具;

            2)改變兩點夾壓的習慣為單點夾壓,以便切割過程中的變形能自由伸張,防止兩點夾壓對變形的干涉,但要注意,單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產生的變形只影響廢料部分,避免了對成型部分的影響;

            3)對易變形的切割零件,要根據零件形狀特征統籌安排切割的起始點、程序走向及夾壓位置,以減少變形量。一般應選擇較平坦、已精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點。

            2.3.2 選擇合理的工藝參數

            1)采用高峰值窄脈沖電參數,使工件材料以氣相拋出,氣化溫度大大高于融化溫度,以帶走大部分熱量,避免工件表面過熱而產生變形;

            2)有效地進行逐個脈沖檢測,控制好集中放電脈沖串的長度,也可解決局部過熱問題,消除裂紋的產生;

            3)脈沖能量對裂紋的影響極其明顯,能量越大,裂紋則越寬越深;脈沖能量很小時,例如采用精加工電規準,表面粗糙度值。

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