凸模在模具中起著重要的作用,其設計形狀、尺寸精度和材料硬度直接影響沖壓件的沖裁質量、使用壽命和精度。在實際生產加工中,由於工件毛坯中的殘余應力變形和放電產生的熱應力變形,應先加工穿絲孔進行封閉切割,盡量避免開放切割產生的變形。如果受工件毛坯尺寸的限制,無法以封閉形式進行切割,那麽在對方形毛坯進行編程時,應仔細選擇切割路線(或切割方向)。切削路線要有利於保證工件在加工過程中始終與夾具(夾緊支撐)保持在同壹坐標系內,避免應力和變形的影響。夾具固定在左端,從葫蘆形沖頭左側逆時針切割。整個毛坯按照切割路線分為左右兩部分。由於連接毛坯左右兩側的材料被切得較小,毛坯右側逐漸脫離夾具,無法抵抗內部殘余應力而變形,工件也隨之變形。如果工件順時針方向切削,會停留在毛坯的左側,靠近夾緊部分,切削過程大部分會使工件和夾具保持在同壹坐標系,剛性好,避免受力變形。壹般來說,合理的切割路線應該把工件與夾緊部分分離的切割段安排在整個切割程序的最後,也就是把橋架留在毛坯夾緊端附近。
下面重點分析硬質合金齒沖頭的切削過程。壹般情況下,當沖頭具有規則形狀時,在線切割加工中的平面位置往往會留下預留的連接部分(暫停點,即第1次粗切後,為工件不完全脫離毛坯而預留的壹條短的切割軌跡線)。大部分精切後,預留連接部分只切壹次,然後由鉗工打磨平整,可以降低線切割中沖頭的加工成本。
由於硬質合金沖頭硬度高,形狀狹長,加工速度慢,容易變形,特別是在形狀不規則的情況下,預留連接部位的磨削給裝配工帶來很大困難。因此,在線切割WEDM階段,可適當調整工藝,使尺寸精度滿足要求,並可省去鉗工裝配前的停頓點磨削工序。
由於硬質合金硬度高,切削厚度大,加工速度慢,扭轉變形嚴重。輪廓加工和預留連接部分(暫停點)的加工大多采用四次切削方式,兩部分的切削參數和偏置壹致。第1次切割的電極絲偏移量增加到0.5-0.8 mm,使工件的內應力和完全扭轉變形得到充分釋放,為後面三次精切留足余量,從而保證工件的最終尺寸。
具體流程分析如下:
(1)預先用沖頭或電火花在毛坯的適當位置加工φ 1.0-φ 1.5 mm的穿絲孔,穿絲孔中心與沖頭輪廓之間的引入切割線段L的長度選擇為5-10 mm..
(2)沖頭輪廓線和坯料邊緣的寬度至少應為坯料厚度的1/5。
(3)為後續切割預留的連接部位(暫停點)應選在工件毛坯重心附近,寬度為3-4 mm..線切割(4)為了補償扭轉變形,在第1次粗切階段留下了大部分殘余變形,偏移量增加到0.5—0.8mm,接下來的三次采用精切方式,由於切削余量小,變形變小。走鋼絲
(5)大部分形狀切割四次後,用壓縮空氣吹幹工件,然後用酒精溶液清洗毛坯端面,晾幹。然後用膠粘劑或液體幹膠(壹般為502幹膠水)將厚度約為1.5mm的金屬片粘好,再將工件的預留連接部分按原偏移量的四倍進行切割(註意:不要將膠水滴入漏嘴或工件的預留部分。走鋼絲
3凹形模板加工的變形分析
線切割加工前,模板已經過冷加工和熱加工,內部已經產生了較大的殘余應力。殘余應力是壹個相對平衡的應力系統。當通過在線切割去除大量廢料時,應力被釋放,平衡被破壞。因此,在線切割模板時,在原有內應力的作用和電火花放電產生的加工熱應力的影響下,會產生無方向性、無規律的變形,使切割量不均勻,影響加工質量和精度。
針對這種情況,精度高的模板壹般要切割四次。第1次切削將切斷模孔的所有廢料。取出廢料後,第二、三、四次切割將由機床的自動移位和穿帶功能完成。a切1次,取廢→b切1次,取廢→c切1次,取廢→…→ N切1次,取廢→a切第二次→b切第二次→…→ N切第二次→a切第三次。
這種切割方式可以使每個模孔在加工後有足夠的時間釋放內應力,可以最大限度地減少每個模孔因加工順序不同而產生的相互影響和輕微變形,從而保證模板的加工尺寸精度。但加工時間過長,機床易損件消耗大,增加了模板的制造成本。另外,機器本身也會隨著加工時間的延長和溫度的波動而蠕動。因此,根據實測對比,在加工精度允許的情況下,第1次可以統壹加工樣板,接下來的2、3、4次可以壹起切割(即A的第二次切割後,第三、四次可以立即切割,不需要移位或線切割→ B → C …→ N),或者第四次切割可以省略,做三次。這次切割後,通過測量,形狀和位置尺寸基本符合要求。四次切削和三次切削的加工余量、加工精度和表面粗糙度的參考值見表1和表2。根據初步估算,模孔間的位移、穿線、切割、上水、下水計算為1分鐘。采用這種切割方式,將加工100孔的1模板,每次加工時間節省約9小時,四次切割時間節省約30小時。這不僅可以提高生產效率,還可以降低使用價格昂貴的線切割WEDM的成本消耗,因此還可以降低模板的制造成本。
凹形模板孔小轉角的加工技術
所選切割線的直徑越大,模孔的圓角半徑就越大。當要求模板孔的圓角半徑很小時(如R 0.07-R 0.10 mm),就要改用細鐵絲(如φ 0.10 mm)。但與粗絲相比,細絲加工速度慢,價格貴(多為進口絲)。如果整個模孔都用細絲加工,會延長加工時間,造成浪費。經過仔細對比分析,采用適當增加圓角半徑,用粗絲將所有模孔切至符合尺寸要求,再換絲將模孔所有邊角修整至符合規定尺寸。
以下是矩形凹模板(內角半徑為R0.07mm)線切割加工工藝。
(1)首先用φφ0.20mm切割絲將模板孔加工到所需尺寸,將內角部分加工到R0.15mm。
(2)退磁關機。
(3)更換φ0.10mm燈絲。將切割線傳送帶移動到未使用的位置。如果傳送帶的三個位置都用了,咬絲效果不好,就換壹個新的傳送帶。
(4)重新定心。帶兩個菱形錐的切割絲導向插件(該導向插件是AGIE公司線切割機床專用)的點支撐,可以準確定位切割絲的下偏差點,精確導向切割絲。當切割絲直徑為0.20mm時,對準中心在B點,當切割絲直徑為φ0.10mm時,對準中心在A點,| AB | = | BO |-| AO | = 0.1[KF(]2[KF]]-0.05[KF(]2]。因此,更換φ0.10mm燈絲,重新對中的坐標值應該與原中心坐標值相差0.0707mm左右。
(5)修改圖形的圓角半徑,重新編程,避開其他孔的輪廓線,將孔的圓角半徑修剪為R 0.07 mm..
5多孔凹模、固定板和卸料板的加工順序
考慮到多孔凹模、固定板和脫料板在加工過程中,由於殘余應力和加工熱引起的輕微變形,在實際生產中采用孔加工順序壹致的方法,保證孔變形的壹致性,從而保證凹模、固定板和脫料板孔的同軸度。
線切割WEDM加工精度高,功能強,但加工成本高。要充分發揮機床的作用,創造良好的經濟效益,必須對工件的加工工藝和技術性能進行合理的分析,充分了解線切割機床的結構性能,掌握機床的操作技能,合理選擇水電參數,減少加工過程中的斷絲,並在實踐中不斷總結經驗教訓,最大限度地發揮機床的潛力,提高線切割的生產效率。影響線切割加工工件表面質量的機床因素的控制與改進?線切割WEDM是壹種高科技、高精度的機床,機床的維護非常重要。因為被加工工件的高精度和高質量直接建立在機床的高精度基礎上,所以每次加工前都要檢查機床的工作狀態,為獲得高質量的被加工工件提供條件。需要註意的環節和采取的措施如下:(1)長時間暴露在空氣中的電極絲不能用於加工高精度零件,因為電極絲表面被氧化,會影響加工工件的表面質量。因此,保存時應註意不要損壞電極絲的包裝膜,以免電極絲與空氣接觸而氧化。加工前,必須檢查電極絲的質量。此外,電極絲的張力對加工工件的表面質量也有很大的影響。加工表面質量要求高的工件時,在不斷絲的情況下,盡量增加電極絲的張力。?(2)線切割WEDM壹般使用去離子水作為工作液。火花放電必須在具有壹定絕緣性能的液體介質中進行。工作液的絕緣性能可以在擊穿後壓縮放電通道,使火花放電被限制在壹個很小的通道半徑內,形成瞬間的、局部的高溫使金屬熔化氣化,然後在放電後迅速使放電間隙恢復到絕緣狀態。絕緣性能太低會發生電解,不能形成火花放電;絕緣性能過高,放電間隙小,排屑困難,切削速度降低。壹般電阻率應該是5×10?4 ~ 10× 104 cm,加工前壹定要觀察電阻率表的顯示,尤其是機床剛啟動時,經常發現電阻率不在這個範圍內,此時不要急於加工,讓機床運行壹段時間達到所需電阻率後再開始正式加工。為了保證加工精度,有必要提高切削液的電阻率。當發現水的電阻率不再提高時,應更換離子交換樹脂。此外,有必要檢查與冷卻劑、工作流體的液體體積和過濾器壓力表相關的條件,過濾器壓力表的壓力值應高於. 0× 13-3pa。當處理液從臟的橫向清洗槽反向流動時,需要更換過濾器,以保證處理液的保溫性能、清洗性能和冷卻性能符合要求。?(3)必須檢查導電塊的磨損情況。壹般在加工50 ~ 100 h後,線切割WEDM必須考慮改變導電塊的切割位置或更換導電塊,臟了就用洗滌液洗。必須註意的是,在改變導電塊的位置或更換導電塊時,必須重新調整電極絲的垂直度,以保證加工工件的精度和表面質量。?(4)檢查皮帶輪的轉動情況,如果轉動不好,請更換。妳還必須仔細檢查上下噴嘴的損壞和汙垢,用清洗液清除汙垢,如有損壞及時更換。還有就是要經常檢查儲絲筒裏的絲,因為會影響絲的平穩運行和加工精度。此外,導電塊、滑輪和上下噴嘴的不良狀況也會引起電極絲的振動。此時,即使加工表面能很好地放電,也容易因電極絲的振動而在加工表面產生尖峰或條紋,最終導致工件表面粗糙度變差。(5)保持穩定的電源電壓。電源電壓的不穩定會導致電極兩端和工件的不穩定,從而導致擊穿放電過程的不穩定,影響工件的表面質量。?2.3影響線切割加工工件表面質量的材料因素的控制和改善?為了加工出尺寸精度高、表面質量好的WEDM產品,需要仔細考慮所用的工件材料,主要應從以下幾個方面入手:(1)因為不同的工件材料具有不同的熔點、汽化點、導熱系數等。,即使用同樣的方法加工,工件的表面質量也是不同的,所以必須根據實際的表面質量來選擇工件材料。比如要達到很高的精度,就要選擇硬質合金材料,而不是未經淬火的不銹鋼或高碳鋼,否則很難達到要求。?(2)由於工件材料內部殘余應力對加工影響很大,在加工熱處理材料時,由於大面積的金屬去除和切削,內部殘余應力的相對平衡會被破壞,可能影響零件的加工精度和表面質量。為了避免這些情況,應選擇可鍛性和淬透性好,熱外變形小的材料。?(3)在線切割加工過程中,應將所有參數調整到最佳適應狀態,以減少斷線。因為在斷絲的地方會有兩次放電,被加工工件的表面質量會降低。另外,加工時要註意機床發出的聲音,正常加工的聲音應該是非常平滑的“哧-哧”。還需要註意的是,正常加工時的火花應該是藍色而不是紅色。另外,在正常加工時,機床的電流表和電壓表的指針要穩定或有小幅度,此時的進給速度要均勻穩定,這是線切割獲得高精度、高質量加工工件的保證。?線切割加工中影響工件表面質量的因素很多,但只要對這些因素進行系統分析和科學分類,就可以控制和調整這些復雜而雜亂的因素,從而提高工件的精度和表面質量。轉載:線切割論壇www.2wedm.cn線切割目前的市場情況是頂級的瑞士線切割機床和日本制造的線切割機床。這種線切割機床代表了目前的最高水平,如瑞士夏米爾公司的千系列線切割機床,日本三菱電機公司的PA系列超高精度慢走絲機床,日本牧野公司的UPJ-2超高精度慢走絲機床。這種線切割機床最大的特點是加工精度高,在0.002 mm以內,表面粗糙度Ra < 0.2μm,壹般0.03 mm的電極絲可以進行微細加工。大多數主機都有熱平衡系統,有些線切割機床使用油中切割。瑞士阿奇·夏米爾的雙線走絲線切割機床也屬於這個檔次。這個檔次的中型線切割機床價格壹般在200萬元以上。中檔線切割機床中檔線切割機床壹般都配有自動穿絲裝置,除了無電阻反電解電源,可以使用0.10 mm的電極絲進行切割,精度在0.003 mm左右,最高加工效率為500 mm2/min的超高速機床也屬於這壹類,如夏米爾公司的240CC和440CC機床,三菱電機公司的FA-V超高速高性能機床等。這個檔次的中型機床每臺價格在654.38+0萬元以上。低檔線切割機床為了搶占中國市場,日本和瑞士的電加工機床廠家都推出了這種線切割機床,價格壹般在50 ~ 80萬元/臺。如阿奇公司氙氣線切割機、夏米爾公司的380線切割機、查克公司的AQ系列、三菱電機公司的FA系列、臺灣省的慶宏線切割機等。這種機床壹般由這些公司在中國設立的工廠制造,如北京阿奇夏米爾公司、大連三菱公司和蘇州查德特種公司。該線切割機床的配置和性能滿足了低速WEDM的基本要求。壹般采用無電阻反電解電源,具有浸入式加工和錐度切割功能。實際最大加工效率為120 ~ 150mm2/min,最佳表面粗糙度Ra < 0.5μ m,切割精度壹般可達0.005mm,使用0.15 mm以上的銅線進行切割。該機床壹般具有自動攻絲功能,用戶可自行選擇。臺灣省線切割的最高加工效率約為200 mm2/min,實際加工效率為100 ~ 150mm2/min,切割表面粗糙度為Ra 0.5~0.8μm m..壹般認為臺灣省線切割的切割精度應該在0.005mm左右..目前中國市場占有率最高的是Www.2wedm.cn、查克、線切割、日本和臺灣省的慶宏線切割。兩臺機床占有率為50%(並列第1),日本三菱慢走絲和臺灣萊通慢走絲占有率為30%(並列第2)。其他如沙米爾慢走絲,法納克慢走絲,西部慢走絲,牧野慢走絲。