含氮模具钢电火花加工表面缺陷实验研究.pdf

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1、《电加工与模具}2014年第2期设计·研究含氮模具钢电火花T．表面缺陷实验研究杨磊，雍耀维，彭威震，郭常宁(1．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2．宁夏大学机械工程学院，宁夏银川750021)摘要：含氮模具钢材料经电火花加工后，加工表面常会出现不同程度的裂纹与气孔。通过对STAVAXESR、MIRRAXESR、VANCRON40等3种含氮量不同的模具钢进行电火花加工实验．深入研究了裂纹及气孔与材料成分、电火花脉冲参数之间的关系。结果表明：在相同加工条件下，表面产生气孔的数量随着材料含氮量的增加而增多；含氮模具钢中含有铬元素时，会加剧裂

2、纹的生成；脉冲宽度增大时，裂纹密度及气孔量随之增加；峰值电流增大时。裂纹密度及气孔量随之降低。关键词：电火花加工；含氮模具钢；气孑L；裂纹；脉冲参数中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2014)02—0010—04ExperimentalStudyonEDMSurfaceDefectsofNitrogenousMouldSteelYangLei，YongYaowei，PengWeizhen，GuoChangning(1．ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，Chifia；2．N

3、ingxiaUniversity，Yinchuan750021，China)Abstract：ThevaryingdegreesofcracksandporesgenerallyappearonthefinishsurfaceofnitrogenousmouldsteelafterEDM．TherelationshipbetweencracksorporesandmaterialcontentsandpulseparameterswasstudiedviaEDMexperimentf0rdifierentnitrogencontentmouldstee

4、ls．Theresultsshowthattheporesquantityincreasesasthenitrogencontentsofmouldsteelincreasesinthesamecondition．WhilenitrogenousmouldsteelcontainsCr，itwillaggravatetheformationofcrackswhenEDM．Theporesquantityandcracksdensityincreasewiththeincrementofpulse—onduration，whileitdecreasesa

5、speakcurrentincreases．Keywords：EDM；nitrogenousmouldsteel；pores；cracks；pulseparameter随着模具技术的不断发展．人们对模具材料的模具钢STAVAXESR、MIRRAXESR、VANCRON40性能提出了更高的要求。在材料中加入微量氮元素进行了电火花加工实验，探讨加工参数与裂纹、气已成为模具新钢种之一．它能使材料韧性得到改孔之间的关系，并分析了材料对裂纹、气孑L的影响。善。含氮模具钢硬度高，耐腐蚀性强，且韧性好【1l，因1实验条件而深受模具行业的欢迎；但这些特性也使其机械加实

6、验在CHARMILLESROBOFORM35电火花工受到局限，故电火花加工方法在模具行业得到了成形机床上进行，3种模具钢材料工件的尺寸同为广泛应用[21。在电火花加工含氮模具钢的实际应用40mmx50mmxl0mm。实验选用的加工参数见表中，加工表面往往会产生很多缺陷，如表面空穴、裂1，所选材料成分见表2。纹、气孔等[31，严重影响模具钢材料的使用寿命，而表1实验条件·这些缺陷与加工参数、材料特性等有关。为了分析电火花加工表面裂纹与气孔形成的项目数值或条件项目数值或条件原因及影响因素．本文使用3种含氮量不同的塑胶电极紫铜．直径10mm脉冲宽度t／p．s

7、6．4、12．8、25加工液煤油占空LE／％67收稿13期：2013—09—12峰值电流A1．5、3、6加工深度／mm1基金项目：宁夏自然科学基金资助项目(NZ12159)第一作者简介：杨磊，男，1988年生，硕士研究生。开路电压／V160加工极性工件接负极一10一设计·研究《电加工与模具)2014年第2期表2材料成分(质量分数。％)2实验结果及分析本文通过实验分析了不同材料在同一条件下加工表面的气孔及裂纹的变化规律，以及同种材料在不同峰值电流或脉冲宽度下加工表面的气孔及裂纹的变化规律。实验选取3组不同的加工参数：ti=6．4p~slil_5A、ti=

8、25p~s／i1．5A、ti=25p~s／i：6A，对3种塑胶模具钢材料进行电火花加工实验，并