冲模的电加工制造工艺

HEATS

　　电火花穿孔是利用工件与电极之间脉冲放电产生的电蚀现象，进行模孔和模腔加工。即当电极与工件间的间隙小到一定程度时，瞬间电压升高，击穿间隙，产生脉冲火花放电。此时，能量集中，电流密度很大，产生10000℃以上高温，使金属熔化、汽化，并脱离模体，如此不停循环往复，达到加工的目的。

% ?9 T5 l# U/ ?, H) I! ? V1 i9 n

　　线切割加工原理亦相同，其主要优点如下：

# M9 w5 j: H S; h9 v# Q+ {

　　(1)用金属丝作为工具电极，无需像电火花穿孔成形加工那样需要专门的工具电极。

+ J. T1 j( b% Y. Y$ U

　　(2)电极丝直径仅0.04～0.2 mm，现在已开发使用0.03～0.1 mm直径的电极丝，可以切割0.05～0.07mm的窄缝、R≤0.03mm的圆角以及细微的结构形状，故可加工复杂形状的凸、凹模。

( ^. ~" h( \- u& \. R, _, I

　　(3)加工中电极线以一定速度运动，既不必考虑电极丝损耗，又可将加工中残留在切割缝中的屑末排出，有利于连续切割加工。

, s0 x6 U! D. S. \+ @* r

　　(4)加工效率较高且可不必采用拼块结构而能在整体模块上加工。同时，还可将凸模固定板、导板(卸料板)、凹模板等三板叠齐一次切割出所有相应模孔，孔的同轴度极好。

" H% ]/ H4 b6 i. y ) A( H0 [4 p0 I6 N6 S% |6 x" q

　　(5)可对淬硬模板切割加工，既可消除热处理变形，又能对各种硬金属、模具钢进行切割。

0 H- K3 Z% o/ Y

　　电加工制模可以大幅度缩短制模周期，能节省大量机加设备及工时，但目前，多数国产电穿孔与线切割机的加工精度、加工表面粗糙度等都达不到冲模制造的技术要求。国产线切割机(见表1)与国外同类产品的技术性能相比还有较大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五轴线切割机，其线切割斜度可达±10°可切割多种形式侧表面、直立面、锥面、连续坡度面等，加工精度可达±0.005mm，其表面糙度值Ra=0.4μm。

/ N% {9 z6 T6 c

　　近年来，国外一直对电加工机床的技术性能改进与开发进行着大量研究，特别是日本与瑞士几家大的著名电加工机床生产公司：日本三菱电机、沙迪克、瑞士阿奇、夏米尔等，经过长期不懈的努力都取得丰硕的成果，特别是低速走丝数控电火花线切割机床(LWEDM)的发展引人注目。功能完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度。其加工工艺水平：生产率达到300mm2/min，加工精度可达到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。直径0.03～0.1mm细丝精密切割技术的开发，可实现凹、凸模一次切割完成，并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30°以上锥度的精密加工，国内在这方面的研究、开发也已取得了进展。如北京机床研究所研制的慢走丝线切割机加工精度已小于5μm。

" t- I& D8 @ Q

　　汉川机床有限责任公司已推向市场的HCX320A低速走丝线切割机最佳加工面粗糙度Ra≤1.0μm。LWEDM用于精密模具加工，重点需要解决的问题是加工表面变质层小于1.0μm，Ra0.1～0.2μm。要解决这个问题，除了优化工件材料及电极丝材料外，主要采取多次切割、防电解作用及放电能量分配等措施，这些在国外已取得了良好的效果，LWEDM加工的模具寿命已接近磨削(研磨)加工的模具寿命。