特种加工第二章型腔模加工

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1、二、型腔模的电火花加工型腔模包括锻模、压铸模、胶木模、塑料模、挤压模等。它的加工比较困难（盲孔）：1、工作液循环和电蚀产物排除条件差。2、工具电极损耗后无法靠主轴进给补偿精度，金属蚀除量大。3、加工面积变化大，加工中电归准变化范围也较大。4、型腔复杂，电极损耗不均匀，对加工精度影响很大。对型腔模的电火花加工，既要求蚀除量大，加工速度高，又要求电极损耗低，并保证所要求的精度和表面粗糙度。1、型腔模的电火花加工的工艺方法：单电极平动法多电极更换法分解电极法（1）单电极平动法加工过程：优缺点：措施:平动和摇动的区别：利用数控功能，使用简单电极配合侧向移动、转动、分度等进行多轴控制，可以实

2、现一些普通机床难以或不能实现的加工（2）多电极更换法加工过程：要求：适用范围：（3）分解电极法方法介绍：适用范围：优缺点：2.型腔模加工用工具电极(1)电极材料的选择电极材料应具备的性能:高的耐腐蚀性常见的电极材料:纯铜、石墨、铜钨合金、银钨合金（在宽脉冲粗加工时都能实现低损耗）纯铜的特点：1）不容易产生电弧，在较困难的情况下也能稳定加工。2）精加工比石墨电极损耗小3）采用精微加工能达到优于Ra1.25的表面粗糙度４）材料可重复利用５）机械加工性能不如石墨好石墨电极的特点：１）机械加工成型容易，容易修正．２）在宽脉冲大电流情况下具有更小的电极损耗３）容易产生电弧烧伤（加工时应配合有

3、短路快速切断装置）４）精加工时电极损耗大，表面粗糙度只能达到Ra2.5，（2）电极的设计:与所加工模具的大小、形状、复杂程度有关；与电极材料、电加工参数、深度、余量及间隙有关；当采用平动法加工时还应考虑所选用的平动量电极的尺寸包括：水平尺寸、高度尺寸水平尺寸确定：a=A±kbb:电极单边缩放量(单边火花放电间隙)K为系数A:型腔图样上的名义尺寸a:电极水平方向尺寸设计电极水平尺寸时注意:型腔图样上的名义尺寸A应取中值尺寸。计算出的电极尺寸应规定公差，一般可取凹模型孔公差的1/2—1/3电极总高度H的确定：（图）H=L1+L2L1：电极每加工一个型腔，在垂直方向的有效高度，包括型腔深

4、度和电极端面损耗量，并扣除端面加工间隙值。L2：考虑到加工结束时，电极夹具不和夹具模块或压板发生接触，以及同一电极需重复使用而增加的高度。（３）排气孔和冲油孔设计问题：型腔加工一般为盲孔加工，排气、排屑比较困难，会影响加工速度、稳定性和表面质量措施：在不易排屑的拐角、窄缝处开冲油孔。在蚀除面积较大以及电极端部有凹入的部位开排气孔，孔径一般为φ１－φ２。若为一个孔以上，则孔距一般２０－４０左右，孔要适当错开。３、工作液强迫循环的应用型腔加工时应及时将电加工过程中产生的气体排出，否则，容易出现“放炮”现象。放炮造成的震动容易使工件错位。当型腔较浅时可增设排气孔排气。当型腔深而小时，除开

5、排气孔外，还应开冲油孔，采用强迫冲油。冲抽油压力一般为20KPA左右，可随深度的增加而增加。冲油压力增加，电极损耗也增加（如图所示）冲抽油压力会导致电极的损耗，电极损耗有将影响型腔的加工精度。因此对要求很高的锻模往往不采用冲抽油的方法，采用定时抬刀来排除电蚀产物，但生产效率会有所降低。4、电规准的选择、转换粗加工时，要求高生产率和低电极损耗（小于1%）。应优先考虑采用较宽的脉冲宽度（400μs以上），然后选择合适的脉冲电流。并应注意电极的电流密度，一般，石墨电极加工钢时，最高电流密度为3--5A/cm2。纯铜电极加工钢时可稍大些。（电流密度过大，放电过于集中，容易拉弧）中规准：应视

6、具体对象而定。一般脉冲宽度20--400μs，峰值电流为10—25A精规准：精加工窄脉宽，电极损耗较大，一般为10%—20%，脉冲宽度一般为2--20μs，峰值电流应小于10A加工归准转换的原则：P42平动量的分配：P425、电火花加工工艺参数曲线图表穿孔和型腔加工的主要工艺指标：表面粗糙度、精度（侧面放电间隙）、生产率（蚀除速度）、电极损耗率。对加工过程起重大影响主要因素：工具电极、工件材料、冲抽油、抬刀、平动等。工艺参数曲线图表的使用：选择电规准的顺序应根据主要矛盾来决定如：粗加工、精加工（举例见教案）脉冲间隙t0的选择：粗加工长脉宽时取脉宽的1/5—1/10,精加工窄脉宽时取

7、脉宽的2—5倍注意:加工面积小时,不易选择过大的峰值电流,否则放电集中,易于拉弧,一般,小面积时电流密度3--5A/cm2,大面积时一般1--3A/cm2,另外,在粗加工刚开始时,应暂时减小峰值电流或加大脉冲间隔.电极的结构根据电极外形尺寸的大小与复杂程度、电极结构的工艺性等因素综合考虑，可分为：整体式电极：组合式电极：在同一个凹模上有多个型孔时，可将多个电极组合在一起，一次穿孔完成各型孔的加工，这种电极称为组合式电极。镶拼式电极：形状复杂，整体加工困难的电极，可采用