模具制造工艺 教学课件 作者 傅建军 主编 第五章　.ppt

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1、mjgy05第五章　模具特种加工第一节　模具电火花成形加工第二节　模具电火花线切割加工第三节　模具电化学加工第四节　模具超声波加工与激光加工mjgy05第一节　模具电火花成形加工一、电火花加工的基本原理二、模具电火花加工的特点及应用范围三、电火花成形加工的设备四、影响电火花加工速度的基本因素五、电火花穿孔、型腔加工mjgy05一、电火花加工的基本原理1.基本原理图5-1　电火花加工装置原理图1—脉冲发生器　2—工具电极3—工件　4—工作液mjgy05一、电火花加工的基本原理图5-2　小凹坑的形成1—无变化区　2—热影响区　3—凸起4—汽化区　5—熔化区　6—凝

2、固区mjgy05一、电火花加工的基本原理图5-3　间隙放大图mjgy05一、电火花加工的基本原理1)工具电极和工件之间必须保持一定的间隙(通常为数微米至几百微米)，并且可自动调节，以确保极间电压能击穿板间介质，但又不会形成短路接触。2)极间放电电流密度要足够高(约106～108A/cm2)，能使放电点金属熔化和汽化。3)极间放电应该是瞬时脉冲性的。4)每一次放电结束后能及时消电离恢复其介电性能，这就要求极间必须有绝缘强度较高的液体介质。2.电火花加工的物理本质mjgy05一、电火花加工的基本原理(1)介质的击穿与放电通道的形成　由于工具电极及工件的表面总是微观

3、凹凸不平的，而在极间距离最近的尖端处产生的电场强度最大，介质中的杂质(如金属微粒、碳粒子等)在电场力的作用下迅速聚集到电场较强的地方。(2)能量的转换、分布与传递　极间介质被击穿后，脉冲电源瞬时通过放电通道释放能量，并转换成热能、动能、磁能、光能、声能及电磁波辐射能等。(3)电极材料的抛出　瞬时熔化和汽化的金属产生强大的热爆炸力，伴随着电动力、流体动力的作用，使蚀除金属材料抛离电极和工件表面，并在其表面留下一个凹坑。mjgy05一、电火花加工的基本原理(4)极间介质的消电离　一次脉冲放电后，应使极间介质立即消电离，恢复绝缘强度，避免在同一处发生电弧放电或二次放

4、电，因此两次脉冲放电之间应有足够的脉冲间歇时间，电蚀产物也应及时排除。mjgy05二、模具电火花加工的特点及应用范围1.电火花加工的特点(1)以柔克刚　电极材料不受工件硬度、韧性的影响，例如，用铜或石墨的工具电极可以加工淬火钢、不锈钢、硬质合金，甚至可以加工各种超硬材料。(2)不存在宏观“切削力”　工具电极和工件不会变形，特别适合加工包括小孔、窄槽等在内的各种复杂精密模具零件。(3)电脉冲参数可以任意调节　在同一台机床上可以连续进行粗、中、精及精微加工。(4)易于实现自动控制及自动化。mjgy05二、模具电火花加工的特点及应用范围图5-4　电火花成形加工机床示

5、意图1—脉冲电源　2—床身　3—工作液循环过滤系统　4—油箱　5—主轴头　6—立柱mjgy05二、模具电火花加工的特点及应用范围2.电火花加工的应用范围(1)穿孔加工　加工冲模的凹模、挤压模、粉末冶金模等的各种异形孔及微孔。(2)型腔加工　加工注射模、压塑模、吹塑模、压铸模、锻模及拉深模等的型腔。(3)强化金属表面　凸凹模的刃口。(4)磨削平面及圆柱面。mjgy05三、电火花成形加工的设备1.机床主体包括主轴头、床身、立柱、工作台和工作液槽等部分2.脉冲电源也称为电脉冲发生器，其作用是输出具有足够能量的单向脉冲电流，即产生火花放电来蚀除金属。3.自动进给调节系

6、统电火花成形加工设备主要是靠自动进给调节系统来确保工件与电极之间在加工过程中始终保持一定的放电间隙.4.工作液循环过滤系统图5-5　工作液的循环方式a)、c)冲油方式　b)、d)抽油方式mjgy05三、电火花成形加工的设备图5-6　工作液循环过滤系统原理图1—贮油箱　2—液压泵　3—过滤器4—安全阀　5—压力表　6—工作液槽7—油杯　8—节流阀　9—射流管mjgy05三、电火花成形加工的设备图5-7　十字铰链式电极夹具调节装置1—电极装夹标准套　2—紧固螺钉　3—绝缘板4—下底板　5—十字板　6—上板　7—调节螺钉8—紧固螺钉　9—圆柱销　10—导线固定螺钉m

7、jgy05三、电火花成形加工的设备5.机床附件(1)平动头　平动头是电火花成形加工中较常用的附件，主要应用于型腔模在半精加工和精加工时精修侧面，提高仿形精度，保证加工稳定性，有利于极间排屑，防止短路和烧弧等。(2)电极夹具　电极夹具的作用是把工具电极装夹固定在主轴上，并能调节电极的轴线与主轴轴线重合或平行。图5-8　钢球铰链式电极夹具调节装置1—调节螺钉　2—球面垫圈3—钢球　4—电极装夹套mjgy05三、电火花成形加工的设备5-9.TIFmjgy05三、电火花成形加工的设备5-10.TIFmjgy05三、电火花成形加工的设备图5-11　极性效应和脉宽对蚀除量

8、的影响mjgy05四、影响电火花加工速