模具制造技术教学配套课件陈少斌第三章模具的特种加工

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1、第三章模具的特种加工主编第一节电火花成形加工一、电火花加工的原理、特点及应用1.电火花加工原理1)必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的间隙以形成放电。2)放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。3)脉冲波形基本是单向的，如图3-2所示。4)有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或汽化。图3-1电火花加工原理图1—工件2—脉冲电源3—自动进给调节装置4—工具电极5—工作液6—过滤器7—泵第一节电火花成形加工图3-3加工表面局部放大图图3-2脉冲电流波形第一节电火花成形加工2.电火花加工的主要特点电火花加工不同于一般切削加工，其主要优点如下：1)不受材料硬度的限制。2)电

2、极和工件之间作用力小。3)操作容易，便于自动加工。4)容易选择和变更加工条件。1)必须制作工具电极。2)加工部分形成残留变质层。3)放电间隙使加工误差增大。4)加工精度受到电极损耗的影响。第一节电火花成形加工3.电火花加工在模具制造中的应用电火花加工的应用非常广泛，它可用于改变工件的形状尺寸以及用于改善、改变零件表面性质。在模具制造中，主要有以下几方面的应用：1)加工各种模具零件的型孔，如冲裁模、复合模、连续模等各种冲模的凹模；凸凹模、固定板、卸料板等零件的型孔等。2)加工复杂形状的型腔，如锻模、塑料模、压铸模、橡皮模等各种模具的型腔3)加工小孔，对各种圆形、异形孔的加工，如线切割的穿丝孔

3、等。4)电火花磨削，如对淬硬钢件、硬质合金工件进行平面磨削、内外圆磨削、坐标孔磨削以及成形磨削等。5)强化金属表面，如对凸模和凹模进行电火花强化处理后，可提高耐用度。6)其他加工，如刻文字、花纹、电火花攻螺纹等。第一节电火花成形加工二、电火花加工的工艺因素及工件表面质量1.电火花加工的工艺因素影响电火花加工的工艺因素主要有放电间隙、电规准参数、电极损耗、极性效应等。它们单独或综合地对电火花加工产生影响。(1)放电间隙放电间隙指加工时工具电极和工件之间产生火花放电的距离。(2)电规准参数电规准参数指电火花加工时选用的电加工用量。电规准参数的不同组合构成了三种类型的电规准：粗规准、中规准和精规

4、准。每一种为数挡。粗规准用于粗加工，一般用一挡到两挡规准便可满足粗加工要求，表面粗糙度R可达5～10μm。这个阶段主a要是尽快地去掉大多数的毛坯余量，获得工件的高效率加工。第一节电火花成形加工中规准用于过渡性加工，表面粗糙度R可达1．25～5μm，电规a准挡数根据加工情形适当安排，既考虑具备一定的加工精度便于精加工修复，又要考虑加工效率。精规准是用来保证工件的各项技术要求的终结性加工。一般精规准挡数较多，加工速度较慢，表面粗糙度Ra可达0．63μm。任一工件的电火花加工都是从粗规准到精规准的一系列加工转换而成1)型孔要求表面粗糙度值小、精度高、斜度小时，精规准选得小些。2)型孔复杂而且有尖

5、角部分时，粗规准应选得小些，有时可用中规准来代替。3)型孔截面面积较大时，粗规准可选得大些，规准挡数多些。4)型孔余量大时，中规准可选得大些。5)采用阶梯电极时，粗规准可选得大些，规准挡数可少些。第一节电火花成形加工(3)电极损耗电极损耗是影响加工精度的一个重要因素，也是衡量电规准参数选择是否合理、电极材料的加工性能好坏的一个重要指标。C=×100%(3⁃1)V(4)极性效应在加工过程中，两极(工件和电极)都要受到电腐蚀，但其蚀除速度不同(即使是相同材料制成的两极)，这种两极蚀除速度不同的现象称为极性效应。产生极性效应的原因是在通道中电离放电时，由于电子的质量较小，在电场力的作用下容易在短

6、时间内获得较大的运动速度，而正离子质量较大，起动较慢，在相同的时间内所获得的速度远小于电子。所以在脉冲放电的前阶段，电子对正极的轰击多于正离子对负极的轰击，即正极获得的能量多于负极。第一节电火花成形加工当采用窄脉冲进行加工时，由于脉冲时间短，电子运动的速度又快于正离子，正极的蚀除速度将大于负极，此时为保证工件的蚀除速度大于电极，工件应接正极，工具电极接负极，即形成正极性加工。当采用宽脉冲加工时，正离子可以有足够的时间加速，获得较大的运动速度，并有足够的时间到达负极表面。由于正离子的质量大，因而正离子对负极的轰击作用远大于电子对正极的轰击，负极的蚀除量则大于正极。这种情况下加工时，工件应接负

7、极，工具电极应接正极，形成负极性加工。第一节电火花成形加工2.影响工件质量的主要因素工件的质量包括加工精度和表面粗糙度、表面力学性能等。(1)影响加工精度的因素和机械加工一样，机床本身的各种误差，工件、电极的定位、安装误差都会影响到工件的加工精度，这里主要讨论影响与电火花加工工艺有关的因素。1)放电间隙的大小。2)放电间隙的均匀性。3)工具电极的形状。4)工具电极的损耗及稳定性。5)二次放电的影响。第一节电火花成形加工6