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在模具加工中應(yīng)用電火花線切割加工技術(shù)(2)

[來源:天津市天港機(jī)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(duì)癥下藥采取相應(yīng)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(gè)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(duì)需要線切割加工的模具,應(yīng)對(duì)材料的選擇、熱加工、熱處理直到制成成品的各個(gè)環(huán)節(jié)都要充分關(guān)注和重視;

  1)嚴(yán)格檢查原材料化學(xué)成分、金相組織和探傷,對(duì)于不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質(zhì)含量超標(biāo)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(yīng)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(jìn)熱處理工藝,采用真空加熱、保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級(jí)淬火、等溫淬火;

  6)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì);

  7)淬火鋼應(yīng)及時(shí)回火,盡量消除淬火內(nèi)應(yīng)力,降低脆性;

  8)用較長時(shí)間回火,提高模具抗斷裂韌性值;

  9)充分回火,得到穩(wěn)定組織性能;

  10)多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力;

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

  12)模具鋼化學(xué)處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理,充分細(xì)化原始組織。


  2.2 合理安排機(jī)械加工工藝

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

  2)凡較大的型腔或窄長而復(fù)雜的凸模,配制坯料時(shí)要改變傳統(tǒng)的實(shí)心板料習(xí)慣。大框型腔、窄長型腔等易變形零件,其中間部位應(yīng)鏤空。這樣淬火時(shí)表里狀況得以改善,溫差小,產(chǎn)生的應(yīng)力小,同時(shí)切割時(shí)切除的體積也就小,應(yīng)力達(dá)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(yīng)適當(dāng)增加工藝圓角R,或在線切割之前將清角處鉆空,以緩解應(yīng)力集中的現(xiàn)象;

  4)對(duì)凸模零件,在淬火之前應(yīng)在凸塊坯料中鉆外形起點(diǎn)的穿絲孔,使工件在切割時(shí)保持內(nèi)應(yīng)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(yōu)化線切割加工的工藝方案,選擇合理的工藝參數(shù)

  2.3.1 該進(jìn)切割方法

  1)改變一次切割到位的傳統(tǒng)習(xí)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(shí)及時(shí)地被修正。一般精切割時(shí)的切割量應(yīng)根據(jù)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(yīng)用于形狀復(fù)雜而勢(shì)必產(chǎn)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(diǎn)夾壓的習(xí)慣為單點(diǎn)夾壓,以便切割過程中的變形能自由伸張,防止兩點(diǎn)夾壓對(duì)變形的干涉,但要注意,單點(diǎn)夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產(chǎn)生的變形只影響廢料部分,避免了對(duì)成型部分的影響;

  3)對(duì)易變形的切割零件,要根據(jù)零件形狀特征統(tǒng)籌安排切割的起始點(diǎn)、程序走向及夾壓位置,以減少變形量。一般應(yīng)選擇較平坦、已精加工或?qū)ぜ阅苡绊懖淮蟮牟课辉O(shè)置線切割的起始點(diǎn)。

  2.3.2 選擇合理的工藝參數(shù)

  1)采用高峰值窄脈沖電參數(shù),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(chǎn)生變形;

  2)有效地進(jìn)行逐個(gè)脈沖檢測(cè),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(chǎn)生;

  3)脈沖能量對(duì)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(shí),例如采用精加工電規(guī)準(zhǔn),表面粗糙度值。

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