《模具特种加工方法》PPT课件.ppt
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1、第第3 3章章 模具特种加工方法模具特种加工方法模具电火花成形加工模具电火花成形加工3.1模具电火花线切割模具电火花线切割加工加工3.2 模具电解磨削加工模具电解磨削加工 3.3 模具电铸成形加工模具电铸成形加工 3.43.1 3.1 模具电火花成形加工模具电火花成形加工 电火花加工是在一定介质中,通过工具电火花加工是在一定介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲火花放电时的电腐电极和工件电极之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象,对工件进行加工,从而达到图纸规蚀现象,对工件进行加工,从而达到图纸规定的形状、尺寸和表面粗糙度要求的一种工定的形状、尺寸和表面粗糙度要求的一种工艺方法。艺方法。电火花加工的原
2、理图如图电火花加工的原理图如图3 31 1所示。所示。3.1.1 3.1.1 电火花加工的工作原理电火花加工的工作原理 mmmm)。脉冲电源不断发出脉冲电压加)。脉冲电源不断发出脉冲电压加在工具电极与工件之间,当脉冲电压增大在工具电极与工件之间,当脉冲电压增大到间隙中工作液的击穿电压时,将会发生到间隙中工作液的击穿电压时,将会发生火花放电,放电区的高温把该处的电极和火花放电,放电区的高温把该处的电极和工件材料熔化,甚至汽化,在电极和工件工件材料熔化,甚至汽化,在电极和工件表面都被蚀除一小块材料,形成小的凹坑。表面都被蚀除一小块材料,形成小的凹坑。(1 1mmmm。(2 2)电电火火花花放放电电
3、必必须须是是脉脉冲冲性性和和间间歇歇性性的,放电延续时间一般为的,放电延续时间一般为1010-7-71010-4-4s s。(3 3)电电火火花花放放电电必必须须在在具具有有一一定定绝绝缘缘性性能能的的液液体体介介质质中中进进行行。液液体体介介质质没没有有一一定定绝绝缘缘性能,就不能性能,就不能击击穿放穿放电电,形成火花通道。,形成火花通道。3.1.2 3.1.2 电火花加工必须具备的条件电火花加工必须具备的条件 (1 1)可可以以加加工工用用一一般般机机械械加加工工方方法法难难以以加工或无法加工的材料。加工或无法加工的材料。(2 2)工工具具电电极极和和工工件件在在加加工工过过程程中中不不接
4、接触触,不不存存在在明明显显的的机机械械作作用用力力,工工件件不不会会受受力力变变形形,便便于于加加工工小小孔孔、深深孔孔、薄薄壁壁、窄窄缝缝以及各种型面和型腔零件。以及各种型面和型腔零件。(3 3)直直接接利利用用电电能能进进行行加加工工,便便于于实实现现加工过程的自动控制。加工过程的自动控制。3.1.3 3.1.3 电火花加工的特点电火花加工的特点 (4 4)脉脉冲冲参参数数调调节节方方便便,在在同同一一台台机机床床上可以连续进行粗加工、半精加工和精加工。上可以连续进行粗加工、半精加工和精加工。(5 5)电电极极材材料料不不必必比比工工件件材材料料硬硬,可可以以以柔克刚。以柔克刚。(6 6
5、)只只能能对对导导电电材材料料进进行行加加工工,且且加加工工过程中有电极损耗,对加工精度有影响。过程中有电极损耗,对加工精度有影响。(1 1)主机)主机 主主机机包包括括:主主轴轴头头、床床身身、立立柱柱、工工作作台、工作液槽等。台、工作液槽等。(2 2)脉冲电源。)脉冲电源。(3 3)自动进给调节系统。)自动进给调节系统。(4 4)工作液净化及循环系统。)工作液净化及循环系统。3.1.4 3.1.4 电火花成型加工机床电火花成型加工机床 电火花加工在模具制造中,广泛应用于电火花加工在模具制造中,广泛应用于各种冲裁模的凹模型孔的加工。型孔越复杂,各种冲裁模的凹模型孔的加工。型孔越复杂,采用电火
6、花加工的优越性越明显。对于型孔采用电火花加工的优越性越明显。对于型孔形状复杂的凹模,采用电火花加工可以不用形状复杂的凹模,采用电火花加工可以不用镶拼结构,而采用整体结构。这样既简化了镶拼结构,而采用整体结构。这样既简化了模具的结构,又提高了模具的寿命。模具的结构,又提高了模具的寿命。3.1.5 3.1.5 电火花加工在模具制造中的应用电火花加工在模具制造中的应用1凹模型孔加工凹模型孔加工(1 1)保证凸、凹模配合间隙的方法)保证凸、凹模配合间隙的方法 1)直接配合法)直接配合法 2)混合法)混合法 3)修配凸模法)修配凸模法 4)二次电极法)二次电极法(2 2)电极设计)电极设计 1 1)电极
7、材料)电极材料 常用电极材料包括:钢常用电极材料包括:钢 、铸铁、石墨、铸铁、石墨 、黄铜、黄铜 、紫铜、紫铜 、铜钨合金。、铜钨合金。2 2)电极结构)电极结构 a.a.整体式电极整体式电极 b.b.组合式电极组合式电极 c.c.镶拼式电极镶拼式电极 3 3)电极尺寸)电极尺寸 电极尺寸包括长度尺寸和横截面尺寸。电极尺寸包括长度尺寸和横截面尺寸。a.a.电极的长度尺寸电极的长度尺寸 L LKH+HKH+H1 1+H+H2 2+()()(n n1 1)KHKH b.b.电极的横截面尺寸电极的横截面尺寸 当按照凹模型孔尺寸和公差确定电极当按照凹模型孔尺寸和公差确定电极的横截面尺寸时,则电极的轮廓
8、应比型孔的横截面尺寸时,则电极的轮廓应比型孔均匀地缩小一个放电间隙值。均匀地缩小一个放电间隙值。c.c.电极公差的确定电极公差的确定 电电极极在在长长度度方方向向的的尺尺寸寸公公差差没没有有严严格格的的要要求求。电电极极横横截截面面的的尺尺寸寸公公差差一一般般取取凹凹模模刃刃口口相相应应尺尺寸寸公公差差的的1/21/22/32/3。电电极极侧侧面面的的平平行行度度误误差差在在100mmmm100mmmm。电电极极工工作作表表面面的的粗粗糙糙度不大于型孔的表面粗糙度。度不大于型孔的表面粗糙度。(3 3)凹模模坯准备)凹模模坯准备 凹凹模模模模坯坯准准备备是是指指电电火火花花加加工工前前的的全全部
9、部工工序序。常常见见的的凹凹模模模模坯坯准准备备工工序序见见表表3 32 2。(4 4)电极和工件的装夹与校正)电极和工件的装夹与校正 1 1)电极的装夹与校正)电极的装夹与校正 整体式电极一般使用夹头将电极装夹在整体式电极一般使用夹头将电极装夹在机床主轴的下端。镶拼式电极一般采用一块机床主轴的下端。镶拼式电极一般采用一块联接板将几个电极拼块联接成一个整体后,联接板将几个电极拼块联接成一个整体后,再装夹到机床主轴上并找正。组合式电极可再装夹到机床主轴上并找正。组合式电极可在标准夹具上加定位块进行装夹,或用专用在标准夹具上加定位块进行装夹,或用专用夹具进行装夹。夹具进行装夹。电电极极校校正正的的
10、目目的的是是将将电电极极牢牢固固地地装装夹夹在在主主轴轴的的电电极极夹夹具具上上,并并使使电电极极轴轴线线与与主主轴轴进进给给轴轴线线一一致致,保保证证电电极极与与工工作作台台面面和和工工件件垂垂直直,电电极极横横截截面面上上的的基基准准还还应应与与机机床床工工作作台台拖拖板板的的纵纵、横横运运动动方方向向平平行行。常常用用的的校校正正方方法有精密角尺校正法和千分表校正法。法有精密角尺校正法和千分表校正法。2 2)工件的装夹)工件的装夹 电电火火花花加加工工的的工工件件装装夹夹比比较较简简单单,一一般般可可以以直直接接将将工工件件装装夹夹在在垫垫块块或或工工作作台台上上,然然后后通通过过工工作
11、作台台的的坐坐标标移移动动,使使工工件件中中心心线线和和十十字字滑滑板板移移动动方方向向一一致致,以以便便于于工工件件和电极之间的校正,最后用压板压紧。和电极之间的校正,最后用压板压紧。工件常见的定位方法有以下两种:工件常见的定位方法有以下两种:a.a.划线法划线法 b.b.量块角尺法量块角尺法(5 5)电规准的选择与转换)电规准的选择与转换 电火花加工中所选用的一组电脉冲参数电火花加工中所选用的一组电脉冲参数称为电规准。电规准应根据工件的加工要求、称为电规准。电规准应根据工件的加工要求、电极和工件的材料、加工的工艺指标等因素电极和工件的材料、加工的工艺指标等因素来选择。通常需要几个电规准才能
12、完成一个来选择。通常需要几个电规准才能完成一个凹模型孔加工的全过程。电规准分为粗、中、凹模型孔加工的全过程。电规准分为粗、中、精三种。从一个电规准调整到另一个电规准精三种。从一个电规准调整到另一个电规准称为电规准的转换。称为电规准的转换。2型腔加工型腔加工(1 1)型腔加工的工艺方法)型腔加工的工艺方法 1 1)单电极加工法)单电极加工法 单电极加工法指用一个电极加工出所单电极加工法指用一个电极加工出所需型腔的方法。需型腔的方法。2 2)多电极加工法)多电极加工法 3 3)分解电极法)分解电极法(2 2)电极设计)电极设计 1 1)电极材料)电极材料 型腔加工中常用的电极材料主要是石型腔加工中
13、常用的电极材料主要是石墨和紫铜。在特殊型腔加工中采用铜钨合墨和紫铜。在特殊型腔加工中采用铜钨合金和银钨合金是较理想的材料。金和银钨合金是较理想的材料。2 2)电极结构)电极结构和和电电火火花花加加工工型型孔孔一一样样,型型腔腔加加工工所所采采用用的电极也有三种结构形式。的电极也有三种结构形式。3 3)电电极极尺尺寸寸的的确定确定 电极设计时需电极设计时需要确定的电极尺寸要确定的电极尺寸如下:如下:a.a.电极横截面电极横截面尺寸的计算尺寸的计算 a aA AKbKb b.b.电极高度尺寸的计算电极高度尺寸的计算电极总高度尺寸的确定如图电极总高度尺寸的确定如图3 31919所示。所示。h hh
14、h1 1h h2 2h h1 1H H1 1C C1 1 H H1 1C C2 2 S SJ J 4 4)排气孔和冲油孔)排气孔和冲油孔 由由于于加加工工型型腔腔时时的的排排气气、排排屑屑条条件件比比加加工工型型孔孔时时差差,为为了了防防止止排排气气、排排屑屑不不畅畅而而影影响响加加工工速速度度、加加工工稳稳定定性性和和加加工工质质量量,设设计计电电极极时时应应在在电电极极上上设设置置适适当当的的排排气气孔孔和和冲冲油油孔孔。一一般般情情况况下下,冲冲油油孔孔要要设设计计在在难难于于排排屑屑的的拐拐角角、窄窄缝缝等等处处。排排气气孔孔要要设设计在蚀除面积较大的位置。计在蚀除面积较大的位置。(3
15、 3)电极和工件的装夹与校正)电极和工件的装夹与校正 1 1)电极的装夹与校正)电极的装夹与校正 型腔模电极的装夹方法与型孔电火花型腔模电极的装夹方法与型孔电火花加工的电极装夹基本相同。电极装夹后常加工的电极装夹基本相同。电极装夹后常用的校正方法有三种。用的校正方法有三种。a.a.固定板基面校正法固定板基面校正法 b.b.电极侧面校正法电极侧面校正法 c.c.电极端面火花放电校正法。电极端面火花放电校正法。2 2)电极和工件的定位)电极和工件的定位 型腔模电极和工件装夹校正后,必须型腔模电极和工件装夹校正后,必须相互定位,以保证型腔在模具上的位置精相互定位,以保证型腔在模具上的位置精度。常用的
16、定位方法如下:度。常用的定位方法如下:a.a.量块角尺定位法量块角尺定位法 b.b.十字线定位法十字线定位法 c.c.定位板定位法定位板定位法 (4 4)电规准的选择与转换)电规准的选择与转换 型腔模电火花加工中所选用的电规准也型腔模电火花加工中所选用的电规准也分为粗、中、精三种。分为粗、中、精三种。开始加工时,先选用粗规准参数进行加开始加工时,先选用粗规准参数进行加工,当型腔轮廓接近加工深度(约留有工,当型腔轮廓接近加工深度(约留有1mm1mm的的余量)时,减小电规准,依次转换为中规准、余量)时,减小电规准,依次转换为中规准、精规准各档参数加工,直至达到所需的尺寸精规准各档参数加工,直至达到
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