第4章模具零件电火花加工

第4章模具零件电火花加工
第4章模具零件电火花加工

成都电子机械高等专科学校

教案

第4章模具零件电火花加工

电火花加工是在加工过程中,禾u用两极(工具电极和工件电极)之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表

面质量达到预定要求的加工方法。

电火花加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用,只是两极的蚀除量不同,这种现象称为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工;反之,称为负极性加工。

电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。

4.1电火花加工的基础知识

4.1.1电火花加工的基本原理及必要条件

1 )工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙。

2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行。

3)放电点局部区域的功率密度足够高。放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。

4)火花放电是瞬时的脉冲性放电。

5)在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分

消电离,恢复介电性能,以保证每次脉冲放电不在同一点进行,避免发生局部烧伤现象,使

重复性脉冲放电顺利进行

4.1.2电火花加工的特点

1、电火花加工中,加工材料的去除是靠放电时的热作用实现的,材料的可加工性主要

取决于材料的导电特性及其热学特性,如熔点、沸点(汽化点)、比热容、热导率、电阻率等, 而几乎与其力学性能(硬度、强度)无关,因此适合于加工难以切削加工的材料。

2、放电加工中,加工工具电极和工件不直接接触,没有机械加工中的切削力,因此适

宜加工低刚度工件及微细加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别

适用于复杂表面形状的加工。

3、加工范围可小至几微米的小轴、孔、缝,大到几米的超大型模具和零件。

4、电火花加工的局限性在于:用于导电材料的加工;一般加工速度较慢;存在电极损耗。

4.1.3电火花加工的微观过程

1. 极间介质的击穿与放电

图4.1.4矩形波脉冲放电时的电压(u)和电流(i)波形

2. 能量的转换、分布与传递

3. 电极材料的抛出

4. 极间介质的消电离

4.1.4电火花加工常用术语和符号

1)工具电极

2)放电间隙

3)脉冲电源

4)伺服进给系统

5)工作液介质

6)电蚀产物

7)电规准电参数

8)脉冲宽度t i (⑹

9)脉冲间隔t o (⑹

10)放电时间(电流脉宽)t e (⑹

11)击穿延时t d (阳)

12)脉冲周期t p (⑹

13)开路电压(空载电压)或峰值电压u i(V)

14)加工电流I(A )

15)峰值电流i e(A)

16)正、负极性加工

17)放电状态

18)加工速度V w (mm3/min )或V m (g/min)

19)损耗速度V E(mm3/min 或g/min )

4.2 电火花成形加工

4.2.1 电火花成形加工机床

图 4.2.1 所示的电火花成形加工机床通常包括:床身、立柱、工作台及主轴头等主机部分;液压泵(油泵)、过滤器、各种控制阀、管道等工作液循环过滤系统;脉冲电源、伺服进给(自动进给调节)系统和其他电气系统等电源箱部分。

4.2.2 电火花成形加工的控制参数和主要影响因素

1、影响工件的加工速度、工具电极的损耗速度的主要因素

( 1 )极性效应的影响在用短脉冲加工时,正极材料的蚀除速度大于负极材料的蚀除速度,这时工件应接正极;当采用长脉冲加工时,质量和惯性大的正离子将有足够的时间加速,到达并轰击负极表面,由于正离子的质量大,对负极表面的轰击破坏作用强,故采用长脉冲时负极的蚀除速

度要比正极大,工件应接负极。

(2)工具电极材料的影响铜钨、银钨合金等复合材料,熔点高,并且导热性好,因而电极损耗小,但也由于成本高且机械加工比较困难,一般只在少数的超精密电火花加工中采用。故常用的是纯铜和石墨,这两种材料在宽脉冲粗加工时都能实现低损耗。

铜的熔点虽然低,但其导热性好,会使电极表面保持较低温度从而减少损耗。纯铜不易产生电弧,在较困难的条件下也能实现稳定加工;精加工时比石墨电极损耗小,易于加工成精密、微细的花纹,采用精微加工能达到R a1.25呵的表面粗糙度;用过的电极经锻造后还

可加工为其他形状的电极,材料利用率高。但纯铜的机械加工性能不如石墨好。

石墨电极的优点是:机械加工成形容易(但不易做成精密、微细的花纹);电火花加工的

性能也很好,在长脉冲粗加工时能吸附游离的碳来补偿电极的损耗,因此目前已广泛用做型腔粗加工的电极。缺点是石墨电极容易产生电弧烧伤现象。

(3)电参数的影响

提高电蚀量和生产率的途径:

1)减小脉冲间隔,提高脉冲频率;

2)增加放电电流及脉冲宽度,增加单个脉冲能量。

3. 影响工件加工精度的主要因素

(1)放电间隙的大小

(2)工具电极的损耗

4. 影响工件表面质量的主要因素

(1)表面粗糙度对表面粗糙度影响最大的是单个脉冲能量。

(2)表面力学性能

电火花表面由于瞬间的先热胀后冷缩,因此加工后的表面存在残余拉应力,使抗疲劳强度减弱,比机械加工表面低了许多。采用回火热处理来降低残余拉应力,或进行喷丸处理把残余拉应力转化为压应力,能够提高其耐疲劳性能。

4.2.3 电火花成形加工工具电极的设计与制造

1. 对电极的技术要求

1)电极的几何形状要和模具型孔或型腔的几何形状完全相同,其尺寸大小根据模具型孔或型腔的尺寸及公差、放电间隙的大小、凸模与凹模配合间隙来决定。

2)电极的尺寸精度不低于IT7 级精度。

3)电极的表面粗糙度应在R a0.63?1.25 ^m以上,如果采用铸铁或铸铜时,表面不能有砂眼。

4)各表面的平行度,100 mm 长度内不能大于0.01?0.02mm。

5)电极加工成形后变形小,具有一定强度。

2、电极材料常用的电极材料有:铸铁、钢、纯铜、黄铜、铜钨合金、银钨合金、石墨等。这些

材料

的性能见表 4.2.2 所示。

3、电极的结构形式常用的电极结构有下列几种形式:

(1)整体电极

(2)组合电极

1 )分解式电极

2)镶拼式电极

4、电极尺寸的确定

(1)电极横截面尺寸的确定

1)按凹模尺寸和公差确定电极横截面尺寸如图4.2.9所示为凹模型孔不同部位的尺寸公差标注。其相应部位电极横截面尺寸的计算公式如下:

a (A 2S )0

b(B2S)0

c C

r i(R i S)0

2

(R2S)0

a [A 2(S Z/2)]0

b [B 2(S Z/2)]0

c C

r i [R i (S Z/2)]。

D [R2 (S Z/2)]0

值(Z/2 - S),电极横截面尺寸计算公式如下:

a [A 2(Z/2 S)]0

b [B 2(Z/2 S)]0

c C

r i [R i (Z/2 S)]0

D [R2 (Z/2 S)]0

以上式中:S――单面放电间隙;

Z/2 ――凸模、凹模单边间隙;

2)按凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸于

凹模、凸模配合间隙的不同又存在三种情况:

①凸模、凹模单边配合间隙等于放电间隙(完

全相同,电极公差取凸模公差△的1/2~2/3。

②凸模、凹模单边配合间隙小于放电间隙(一

个值(S- Z/2),电极横截面尺寸计算公式如下:

图4210所示为凸模尺寸及公差标注,由

Z/2 = S):电极横截面尺寸和凸模截面尺寸

Z/2 v S):电极应按凸模四周每边均匀缩小

③凸模、凹模配合间隙大于放电间隙(Z/2 >S),电极应按凸模四周每边均匀放大一个

图4.2.9凹模尺寸及公差标注图4.2.10凸模尺寸及公差标注

8电极制造公差,通常取模具公差△的 1/2?2/3,并按“入体原则” 标注。

(2)电极长度的确定

在电极长度确定方面, 穿孔加工与型腔加工是不同的, 穿孔加工只计算电极长度, 而型

腔加工还须考虑各纵截面的形状和尺寸。

1)穿孔加工电极长度的确定

图4.2.11所示为穿孔加工用电极长度。电极长度按下式

计算:

L L 1 L 2

t 1.3~1.8T 1

2)型腔加工电极纵截面尺寸的确定 底部的形状和尺寸并考虑放电间隙而确定。 也有所不同。图4.2.12所示为加工型腔时,

H ' H

R 1 R 1 S R 2 R 2 S

1

B B 2Stan (90

)/2

5、电极的制造 (1) 机械加工方法

机械加工电极除采用一般的加工方法外,已广泛采用成形磨削。

对于纯铜、黄铜一类的电极,由于不能用成形磨削加工,一般可用仿形刨床加工而成, 并经钳工锂削进行最后修整。

(2) 电极与凸模联合成形磨削

当电极材料为铸铁时, 电极与凸模常用环氧树脂等胶合在一起, 如图4.2.13所示。但对 于截面积较小的工件则不易粘牢, 为防止在磨削过程中发生电极或凸模脱落, 可采用锡焊或 机械方法使电

1.6 ~

2.0 T T 2

型腔加工电极纵截面的形状和尺寸,应根据型腔 对型腔底部不同部位的尺寸,其电极的尺寸计算 电极纵截面尺寸,尺寸的计算如下:

冲压模具制造工艺.

概述 模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一,也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备,是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备,用模具进行各种材料的成型,可实现高速度的大批量生产,并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此,在现代工业生产中,模具的应用日益广泛,是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高,在很大程度上取决于模具工业的发展水平。 为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面: 1、发展高效模具。对于大批量生产用模具,应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用,应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。 2、发展简易模具。对于小批量生产用模具,为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金,环氧树脂等简易模具。 3、发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量,要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。 4、发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命,否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求,除模具本身结构优化外,还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。 5、发展高精度模具。计算机硬件,软件以及模具加工,检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密,高效是现代锻造业的发展趋势;应用该技术的实践表明,只有基于效率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。

模具制造工艺题库(问答和编程)解答

宜宾职业技术学院 《模具制造工艺与装备》试题库 课程代码:1310210 课程性质:专业必修课 适用专业:模具 学分:4 负责人:曾欣 参与人:刘咸超、郭蓉 二00九年四月

《模具制造工艺与装备》理论教学考试大纲 (适于高职模具专业) 一、考试的目的和性质 《模具制造工艺与装备》是模具设计与制造专业的一门主干专业技术课,也是制造类其它专业的一门重要选修课。它是一门将机械加工工艺、数控加工工艺、冲压成形工艺、注塑成形工艺与模具装配工艺等有机融合,综合性和实践性较强的课程。 课程考核作为学生学业评价的主要依据,同时现行教学质量评价的主要手段,对教与学均有重要的导向作用。因此在本门课程的考核中,应着重体现出对学生能力的培养,激发作为学习主体——学生的学习自主性,鼓励学生的个性发展特别是培养其创新意识及创新能力有非常重要的意义。 二、考试的内容和范围 《模具制造工艺与装备》课程的考试要求学生掌握典型模具零件加工工艺的基本理论、基本掌握冲压模具与注塑模具典型零件的常规和特种加工方法、典型模具装配工艺,具备简单模具零件制造工艺路线设计与工艺文件编制的能力。 1、理论目标: (1)掌握典型模具零件机械加工技术的基本工艺知识。 (2)掌握典型模具零件特种加工技术方面的基本知识。 (3)了解模具装配的方法和装配工艺路线。 (4)掌握典型模具零件的加工工艺文件编制的方法和步骤。 2、技能目标: (1)初步具备典型模具零件机械加工能力。 (2)初步具典型模具零件特种加工能力。 (3)简单具备模具装配能力和模具装配工艺路线拟订能力。 (4)具备典型模具零件加工工艺文件编制的能力。

【精品】模具零件电火花加工

第4章模具零件电火花加工 电火花加工又称放电加工(ElectricalDischargeMachining简称EDM),在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产.它是在加工过程中,利用两极(工具电极和工件电极)之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。因放电过程中可见到火花,故称之为电火花加工,也称电蚀加工.加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用,只是两极的蚀除量不同,这种现象成为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工;反之,称为负极性加工。 电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关,还与电规准(即电加工的主要参数)、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等.其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛. 4。1电火花加工的基础知识 4。1.1电火花加工的基本原理及必要条件 电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现并加以研究。例如,电器开关在闭

合或断开时,往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。所以人们一直认为电腐蚀是有害的。因而不断地研究它的成因,并设法减轻和避免。研究结果表明,电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时,火花通道瞬时产生大量的热,以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来,形成放电凹坑。要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工,必须具备以下几个基本条件。 1)工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙,一般是几个微米至数百微米。因此,加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。 2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行,液体介质有压缩放电通道的作用,同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去,并对电极和工件有较好的冷却作用. 对导电材料进行尺寸加工时,极间应有液体介质;表面强化时,极间为气体介质。 3)放电点局部区域的功率密度足够高,即放电通道要有很高的电流密度(一般为105~106A/cm)。这时,放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4)火花放电是瞬时的脉冲性放电.放电的持续时间一般为1~1000μs,这样才能使放电产生的热量来不及传导扩散到材料的其余部份,放电点集中在很小

冲压模具典型结构

冲压模具典型结构 第一类 工艺零件,这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等; 第二类 结构零件,这类零件不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等,如表1.1.3所示。应该指出,不是所有的冲模都必须具备上述六种零件,尤其是单工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。 制造技术 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发展,计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制造技术渗透、交叉、融合,对其实施改造,形成先进制造技术。目前又出现了在冲压模内攻牙技术,引导了不少冲压厂家为了降低成本,引起了一股抢购热潮。 模具先进制造技术的发展主要体现在: 高速铣削加工,普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数,高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点: a.高效高速铣削的主轴转速一般为15000r/min~ 40000r/min,最高可达100000r/min。在切削钢时,其切削速度约为 400m/min,比传统的铣削加工高5~10倍;在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4~5倍。 b.高精度高速铣削加工精度一般为10μm,有的精度还要高。 c.高的表面质量由于高速铣削时工件温升小(约为3°C),故表面没有变质层及微裂纹,热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm,减少了后续磨削及抛光工作量。 d.可加工高硬材料可铣削50~54HRC的钢材,铣削的最高硬度可达60HRC。 鉴于高速加工具备上述优点,所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用,并逐步替代部分磨削加工和电加工。 电火花铣削加工 电火花铣削加工(又称为电火花创成加工)是电火花加工技术的重大发展,这是一种替代传统用成型电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样,电火花铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工,无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床,配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统,体现了当今电火花创成加工机床的水平。 慢走丝线切割技术 目前,数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高,功能相当完善,自动化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min,加工精度可达到±μm,加工表面粗糙度~μm。直径~细丝线切割技术的开发,可实现凹凸模的一次切割完成,并可进行的窄槽及半径内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30°以上锥度的精密加工。 磨削及抛光加工技术磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值低等特点,在精密模具加工中广泛应用。目前,精密模具制造广泛使用

模具零件电火花加工

第 4 章模具零件电火花加工 电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining 简称EDM),在20 世纪40 年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中,利用两极(工具电极和工件电极)之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。因放电过程中可见到火花,故称之为电火花加工,也称电蚀加工。加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用,只是两极的蚀除量不同, 这种现象成为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工;反之,称为负极性加工。 电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关,还与电规准(即电加工的主要参数)、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。其中, 电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。 4.1电火花加工的基础知识 4.1.1 电火花加工的基本原理及必要条件 电腐蚀现象早在19 世纪初就被人们发现并加以研究。例如,电器开关在闭合或断开时,往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。所以人们一直认为电腐蚀是有害的。因而不断 地研究它的成因,并设法减轻和避免。研究结果表明,电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时,火花通道瞬时产生大量的热,以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来,形成放电凹坑。要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工,必须具备以下几个基本条件。 1)工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙,一般是几个微米至数百微米。因此,加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。 2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行,液体介质有压缩放电通道的作用,同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去,并对电极和工件有较好的冷却作用。 对导电材料进行尺寸加工时,极间应有液体介质;表面强化时,极间为气体介质。 3)放电点局部区域的功率密度足够高,即放电通道要有很高的电流密度(一般为105~106A/cm )。这时,放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4)火花放电是瞬时的脉冲性放电。放电的持续时间一般为1~1000卩s,这样才能使放电产生的热量来不及传导扩散到材料的其余部份,放电点集中在很小范围,内能量集中,温度高。如果放电时间过长, 就会形成持续电弧放电, 使加工表面材料大范围熔化烧伤而无法用作尺寸加工。 5)在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分 消电离,恢复介电性能, 以保证每次脉冲放电不在同一点进行,避免发生局部烧伤现象,使重复性脉冲放电顺利进行。图4.1.1 所示为脉冲电源的空载电压波形。图中t i 为脉冲宽度, t o为脉冲间隔,t p为脉冲周期,U i脉冲峰值电压或空载电压。

模具典型零件加工工艺分析

第七章模具典型零件加工工艺分析 第一节模具工作零件加工概述 模具的工作零件(或成型零件)一般比较复杂,而且有较高的加工精度要求,其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样,但归纳起来不外乎两类:一是外工作型面,包括型芯与凸模等工作型面;二是内工作型面,如各种凹模的工作型面,按照工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。 一、模具工作零件的加工方法 工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类,即通用机床加工、数控机床加工和采用特种工艺加工。 通用机床加工模具零件,主要依靠工人的熟练技术,利用铣床、车床等进行粗加工、半精加工,然后由钳工修正、研磨、抛光。这种工艺方案,生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少,机床通用性强,作为精密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少,因此仍被广泛采用。 数控机床加工是指采用数控铣、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、精加工以及采用高精度的成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工,并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度,生产效率高,特别是对一些复杂成型零件,采用通用机床加工很困难,不易加工出合格的产品,采用数控机床加工显然是很理想的。但是一次性投资大。 所谓特种工艺,主要是指电火花加工、电解加工、挤压、精密铸造、电铸等成形方法。 模具常用加工方法能达到的加工精度、表面粗糙度和所需的加工余量见表7-1。 表7-1 模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度

前道工序的加工结果等具体情况而定。 二、模具工作零件的制造过程 模具工作零件的制造过程与一般机械零件的加工过程相类似,可分为毛坯准备、毛坯加工、零件加工、装配与修整等几个过程。 1.毛坯准备主要内容为工作零件毛坯的锻造、铸造、切割、退火或正火等。 2.毛坯加工主要内容为进行毛坯粗加工,切除加工表面上的大部分余量。工种有锯、刨、铣、粗磨等。

精密模具如何进行镜面电火花加工

电火花加工广泛地应用于精密型腔模具制造中。所谓的“镜面电火花加工”一般是指加工表面粗糙度值在Ra<0.2 um,加工表面具有镜面反光效果的电火花加工。镜面电火花加工对于一些精密加工可以代替手工抛光工序,提高零件的品质,具有实际意义。 不是所有加工类型都可以进行镜面电火花加工 放电加工之所有能达到镜面效果,与放电加工中产生的碳黑层有直接的关系。如果加工部位能容易形成均匀的碳黑层,也就是意味着容易加工出镜面效果。 简单形状比复杂形状的电火花加工要容易获得镜面。最容易获得镜面效果的形状是圆形。复杂形状的拐角、弧面处镜面效果稍差。 底面比侧面更容易获得好的镜面效果。深度越大的型腔,越难得到镜面加工效果,尤其是侧面。 加工面积越大,越难以获得好的镜面效果。 开口部位、型腔的中空部位镜面效果欠佳。 不是所有的模具钢材都可以进行镜面电火花加工 有些模具钢材的电火花加工能容易达到镜面效果,而有些模具钢材无论如何也达不到镜面效果。同时,模具钢材的硬度高些,电火花加工镜面的效果更好。请参考下表各种材料与镜面加工性能。 类别材质名称镜面性能 A SKD61 STAVAX (S136) PD555 NAK80 718H 非常好 非常好 非常好 非常好 非常好 B SKS3 SKH9 HPM38 S55C H13 XW10 好 好 好 好 好 稍差 C SKD11 NAK55 HPM1 DH2F 差 差 差 差 D Bs Al 超硬合金 梨皮面 梨皮面 梨皮面

镜面电火花加工对电极的一些要求 用于镜面电火花加工的电极材料一般是紫铜或者洛铜,洛铜的电极损耗更小。选用的铜材必须质地均匀、含杂质少,不良的铜材在镜面加工中容易出现电极损耗大、表面起皱等异常,这个要高度重视。铜铜合金电极虽然可以实现极低的电极损耗,但镜面效果欠佳。 镜面电火花加工用的电极必须进行精修抛光,不能有刀痕与缺陷,否则这些缺陷会复制到工件的加工表面,但并不是要求电极的表面要达到镜面要求。 一般镜面加工电极的尺寸缩放量取单侧0.2~0.05 mm,精加工电极一般取单边0.1mm,在加工面积比较小时可取小一些,仿形精度要求高时可取小一些,混粉加工时适当取大一些。如果电极尺寸缩放量取得太小,加工速度会受到极大地降低。 精密的镜面电火花加工要用使用多个电极。这就要求多个电极的一致性要好、制造精度要高,更换电极的重复装夹、定位精度要高。一般采用高速铣制造电极、使用基准球测量的定位方法、使用快速装夹定位系统进行重复定位等先进工艺来满足。 控制好镜面电火花加工的加工余量 电火花加工的工艺过程就是一个从粗加工到精加工的加工过程。首先用粗加工电极,在保证一定加工质量的条件下(尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度),采用较大的放电能量蚀除大量金属,以缩短加工时间,提高加工效率;然后再换精加工电 极,使用较小的放电能量完成精加工。不管是粗加工还是精加工,均会使用多个放电条件,电流也是从大到小,通过深度进给修光底部,通过平动修光侧面。 每一个放电条件,均要为后面条件预留加工余量。合理的加工余量是保证加工质量与加工效率的关键。较大的加工余量能保证表面质量,但会降低加工速度。较小的加工余量能达到高效率,但最终加工出来的镜面会有很多针孔或者不均匀。 最理想的加工状况是第一个条件加工完后,其后的加工只是修光第一个加工条件形成的表面不平度,而不打掉新的材料,也就是把每个条件的材料余量按零对待。但镜面电火花加工时,考虑到放电状况受到的制约因素千变万化,为了安全还是要稍多留一点加工余量。 合理使用镜面加工的放电参数与加工控制 镜面电火花加工采用负极性加工,一些非主要电参数的选择同样非常重要,与常规加工的选择也存在一些差别,如放电时间要设长些,抬刀高度短些,抬刀速度不能太快,这样设置的目的是为了维持一个稳定的小能量电蚀过程,因为在镜面加工中,本身就不会产生很多的电蚀产物,过勤的抬刀动作反而会干扰放电的持续稳定进行。

模具零件加工工艺规程的基本内容和步骤

㈠模具零件加工工艺规程的制订步骤 1.在制订模具零件工艺规程前,应详细分析模具零件图,技术条件,结构特点以及该零件在模具中的作用等。 2.选择模具零件坯料制造方法。 3.初拟订工艺水平路线,注意粗,精加工基准的选择,确定热处理工序,划分加工阶段.在拟订工艺过程中,应正确选择加工设备,工具,夹具和量具。 4.根据工艺路线确定各加工阶段的工序尺寸及公关,确定半成品的尺寸。 5.根据坯料的材料及性能,计算或查表确定切削用量。 ㈡填写模具零件加工工艺规程卡 完成模具零件加工工艺方案的分析和确定各种加工数据后,填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片.工序卡上绘制的工序图可适当缩小或放大.工序图可以简化,但必须画出轮廓线,被加工表面及定位,夹紧部位.被加工表面必须用粗实线或其他不同颜色的线条表示.定位用符号表示,其中3表示被限制的自由度数;辅助支承用符号表示;夹紧力及方向用符号表示.工序图上表示的零件位置必须是本工序零件在机床上加工位置。 模具制造是模具设计过程的延续,它以模具设计图样为依据,通过对原材料的加工和装配,使其成为具有使用功能的特殊工艺装备.主要进行模具工作零件的加工;标准件的补充加工;模具的装配与试模.其中编制模具零件加工工艺规程是模具制造的前期工作,模具零件加工工艺规程是指导模具加工的工艺文件。 四、冲压模具制造的基本内容和步骤 ㈠审核模具设计图及模具加工工艺规程 1.仔细审核模具设计图,分析模具零件加工工艺规程 2.根据模具结构特点制订装配工艺 ⑴研究分析被装配模具图样和装配时应满足的技术要求。 ⑵对装配尺寸链分析与计算,进一步确定保证产品装配精度的装配方法。 ⑶对模具结构进行装配工艺性分析,明确各种零部件的装配关系。 ⑷确定各工序中的装配质量要求,确定检测项目、检测方法和工具。 ⑸选择确定所需装配工具、夹具和设备。 ㈡模具零件加工过程 1.全面清理和初检已准备好的标准件、原材料毛坯等。 2.选择和准备在加工过程中将使用的刀具、夹具等其他工具。 3.估计每个模具零件每道工序的加工工时,制订加工过程生产计划(建议使用网络计划方法制定)。 4.根据模具零件图纸及零件加工工艺规程逐一加工模具零件。 5.检验加工出的模具零件。 ㈢模具装配过程 1.清理并检验已加工的模具零件 2.重温装配工艺,确定详细装配步骤 3.准备装配过程所需的各种工具 4.装配步骤 ⑴通过研配、磨削等方法将所有装配的部件装配在一起。 ⑵在长度上有装配余量的零件,在装配后,配磨去掉多余余量。 ⑶有配合要求的模具零件,待配合尺寸达到图纸要求后,先拉紧装配螺钉,再配作销钉孔并贯入销钉,冲裁间隙调整均匀后,先拉紧装配螺钉,再配作销钉并贯入销钉。 ⑷装配完成后,进行手工试模以初检模具工作情况。

新版模具主要零件加工工艺规程模板

新版模具主要零件加工工艺规程模板

毕业设计( 论文) 论文( 设计) 题目冷冲压模具设计 专业名称模具设计与制造 班级名称 学生姓名 指导教师 完成时间 施加压力, 使其产生分离或塑 冲压所使用的模具称为冲压模具, 简称冲模。冲模是将材料

( 金属或非金属) 批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要, 没有符合要求的冲模, 批量冲压生产与自动化。 ( 2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度, 且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,因此冲压的质量稳定,互换性好,具有”一模一样”的特征。 ( 3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件, 如小到钟表的秒表, 大到汽车纵梁、覆盖件等, 加上冲压时材料的冷变形硬化效应, 冲压的强度和刚度均较高。 ( 4) 冲压一般没有切屑碎料生成, 材料的消耗较少, 且不需其它加热设备, 因而是一种省料, 节能的加工方法, 冲压件的成本较低。 由于冲压加工的零件种类繁多, 各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同, 因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来, 可分为分离工序和成形工序两大类; 分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压( 俗称冲裁件) 的工序; 成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序, 按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序, 每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中, 当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时, 若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案, 即把两种或两种以上的单一

模具电火花加工的工艺确定模板

模具电火花加工的工艺确定模板

数控电火花加工是一门重要的特种加工技术, 它在模具制造、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门用来解决各种复杂形状零件和难加工材料的加工问题。 《数控电火花加工现场应用技术精讲》一书包括数控电火花加工的基础知识、数控电火花加工实践环节要点与经验、数控电火花加工ISO编程、精选企业典型的数控电火花加工实例剖析、数控电火花加工应用技术综合探讨等。本书对于从事模具制造等行业的工程技术人员来说, 可帮助她们快速提升技术水平, 某些应用技术的疑点可在本书中找到圆满的答案; 对于职业院校模具、数控技术、机械等专业的教师与学生来说, 能使她们感受到真实的企业加工技术, 达到学以致用的教学目的。《数控电火花加工现场应用技术精讲》由机械工业出版社出版。 数控电火花加工是当前模具制造的重要方法, 特别是在注塑模具制造中, 电火花加土能够说是一种不可替代的工艺方法, 发挥着重要的作用。图1-24所示为模具企业电火花加工车间一角。下面对模具企业电火花加工的工艺流程进行简要介绍, 各个环节的要点请阅

读第2章。 图1-24 模具企业电火花加工车间 1.6.1 模具电火花加工的工艺确定 模具零件在制造前, 根据本身的特点、加工要求来确定合理的加工工艺。一般来说, 为了使模具零件在尽量短的时间内加工出来, 减少加工成本, 提高加工效率, 应尽量选用铣削加工、线切割加工等工艺来加工零件。当在铣削加工、线切割加工等加工不到或工件有特殊要求的情况下才进行电火花加工, 如刀具难以够到的复杂表面, 需要深度切削的地方, 长径比特别大的地方, 精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角, 不便于切削加工装夹, 材料硬度很高, 规定了要提供火花纹表面等的加工场合。 电火花加工前要对零件图进行分析, 了解工件的结构特点、材料, 明确加工要求。根据加工对象、精度及表面粗糙度等要求和机床功能选择采用合适的电火花成形工艺方法。 1.6.2 对工件轮廓进行预加工

第4章模具零件电火花加工

成都电子机械高等专科学校 教案

第4章模具零件电火花加工 电火花加工是在加工过程中,禾u用两极(工具电极和工件电极)之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表 面质量达到预定要求的加工方法。 电火花加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用,只是两极的蚀除量不同,这种现象称为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工;反之,称为负极性加工。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。

4.1电火花加工的基础知识 4.1.1电火花加工的基本原理及必要条件 1 )工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙。 2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行。 3)放电点局部区域的功率密度足够高。放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4)火花放电是瞬时的脉冲性放电。 5)在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分 消电离,恢复介电性能,以保证每次脉冲放电不在同一点进行,避免发生局部烧伤现象,使 重复性脉冲放电顺利进行 4.1.2电火花加工的特点 1、电火花加工中,加工材料的去除是靠放电时的热作用实现的,材料的可加工性主要 取决于材料的导电特性及其热学特性,如熔点、沸点(汽化点)、比热容、热导率、电阻率等, 而几乎与其力学性能(硬度、强度)无关,因此适合于加工难以切削加工的材料。 2、放电加工中,加工工具电极和工件不直接接触,没有机械加工中的切削力,因此适 宜加工低刚度工件及微细加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别 适用于复杂表面形状的加工。 3、加工范围可小至几微米的小轴、孔、缝,大到几米的超大型模具和零件。 4、电火花加工的局限性在于:用于导电材料的加工;一般加工速度较慢;存在电极损耗。 4.1.3电火花加工的微观过程 1. 极间介质的击穿与放电 图4.1.4矩形波脉冲放电时的电压(u)和电流(i)波形 2. 能量的转换、分布与传递 3. 电极材料的抛出 4. 极间介质的消电离 4.1.4电火花加工常用术语和符号

模具零件电加工思考与练习题答案

思考与练习题参考答案 项目一 1.电火花加工工具阴极与工件表面之间必须保持一定的放电间隙,这一间隙随加工条件而定,通常约为0.02~0.1mm,火花放电必须是瞬时的脉冲性放电,且必须在有一定 的绝缘性能的液体介质中进行。 2.电火花放电通道是由数量大体相等的带正电(正离子)粒子和带负电粒子(电子) 以及中性粒子(原子或分子) 组成的等离子体。 3.电火花加工的局限性:加工速度较低、有(工具)电极损耗及加工表面有变质层。 4.电火花工艺不能实现的是( D ) A.表面强化、刻字 B.高速加工深小孔 C.光整及镜面加工 D.无电极损耗加工 5.电火花加工中利用碳黑膜补偿作用降低电极损耗,必须采用( A ) A.负极性加工 B.正极性加工 C.单极性加工 D.多极性加工 6.电火花加工的必要条件是什么? 答:(1) 必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙,通常约为 0.02~0.1mm。如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不会产生火花放电;如果 间隙过小,很容易形成短路接触,同样也不能产生火花放电。 (2) 火花放电必须是瞬时的脉冲性放电,放电延续一段时间后(1~1000μs),需停歇 一段时间(20~100μs)。这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到工件的其余部分, 把每一次的放电蚀除点分别局限在很小的范围内。 (3) 两极之间应充入有一定绝缘性能的介质。进行材料表面强化时,两极间为气体介质。 液体介质又称工作液,它们必须具有较高的绝缘强度(103~107Ω·cm),如煤油、皂化液或 去离子水等,以有利于产生脉冲性的火花放电。同时,液体介质还能把电火花加工过程中产 生的金属小屑、碳黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去,并且对电极和工件表面有较好 的冷却作用。 7.什么是极性效应?在电火花加工中如何充分利用极性效应? 答:在电火花加工过程中,即使是相同材料(例如钢加工钢),正、负电极的电蚀量也是 不同的。这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。 在用窄脉冲(即放电持续时间较短)加工时,电子的撞击作用大于离子的撞击作用,正极 的蚀除速度大于负极的蚀除速度,这时工件应接正极。当采用长脉冲(即放电持续时间较长) 加工时,质量和惯性大的正离子将有足够的时间加速,到达并撞击负极表面的离子数将随放 电时间的延长而增多;由于正离子的质量大,对负极表面的撞击破坏作用强,同时自由电子 挣脱负极时要从负极获取逸出功,而正离子到达负极后与电子结合释放位能,故负极的蚀除 速度将大于正极,这时工件应接负极。 因此,当采用窄脉冲(例如纯铜电极加工钢时,t i <10μs )精加工时,应选用正极性 加工;当采用长脉冲(例如纯铜加工钢时,t i>80μs )粗加工时,应采用负极性加工,可以 得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。 8.什么是覆盖效应?请举例说明覆盖效应的用途。 答:在材料放电腐蚀的过程中,一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上,形成一 定厚度的覆盖层,这种现象叫做覆盖效应。合理利用覆盖效应,有利于降低电极损耗。 在用煤油之类的碳氢化合物作工作液时,在放电过程中发生热分解,产生大量的碳微粒, 它能和金属结合形成金属碳化物的胶团。中性的胶团在电场作用下可能与其可动层(胶团的

遥控器注塑模具设计及主要零件加工工艺分析

目录 第一章绪论 (2) 一.毕业设计应达到的要求 (2) 二.塑料模具的分类 (2) 三.塑料成型在工业生产中的重要性 (2) 第二章.零件的工艺分析 (3) 一.材料的选择 (3) 二.产品工艺性与结构分析 (5) 第三章模具结构设计 (7) 一.模具型腔的设计 (7) 二.成型零件的设计与计算 (12) 三.模架的设计 (16) 第四章绘制装配图和零件图及总结 (19) 参考文献 (19)

前言 毕业设计是在修完所有课程之后,我们走向社会之前的一次综合性设计。在此次设计中,主要用到所学的注射模设计,以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程,即注射成型的分析、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点,主要包括成型位置的及分型面的选择,模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择,模具工作零件的结构设计,侧面分型及抽芯机构的设计,推出机构的设计,拉料杆的形式选择,排气方式设计等。通过本次毕业设计,使我更加了解模具设计的含义,以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题,这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。 本次毕业设计也得到了老师和同学的帮助,在此一一表示感谢!由于实践经验的缺乏,且水平有限,时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处,恳请各位老师批评指正。 在编写说明书过程中,我参考了《塑料模成型工艺与模具设计》、《实用注塑模设计手册》和《模具制造工艺》等有关教材。引用了有关手册的公式及图表。但由于本人水平的有限,本说明书存在一些缺点和错误,希望老师多加指正,以达到本次设计的目的。

模具制造工艺思考题

第一章绪论 1、模具制造的基本要求是什么? (1)制造精度高 (2)使用寿命长 (3)制造周期短 (4)模具成本低 2、模具制造的主要特点是什么? (1)制造质量要求高 (2)形状复杂 (3)模具生产为单件、多品种生产 (4)材料硬度高 3、模具主要零件的精度是如何确定的? 模具精度主要由其制品精度和模具结构的要求来决定的。为了保证制品精度,模具的工作部分精度通常要比制品精度高2~4级;模具结构对上、下模之间配合有较高的要求,为此组成模具的零部件都必须有足够高的制造精度,否则将不可能生产出合格的制品,甚至会使模具损坏。 第二章模具机械加工的基本理论 1、何谓设计基准,何谓工艺基准? (1)设计基准:在零件图上用以确定其他点、线、面的基准,称为设计基准。 (2)工艺基准:零件在加工和装配过程中所使用的基准,称为工艺基准。按工艺基准用途不同,又分为定位基准、测量基准和装配基准。 2、如何正确安排零件热处理工序在机械加工中的位置? (1)预先热处理:预先热处理包括退火、正火、时效和调质。这类热处理的目的是改善加工性能,消除内应力和为最终热处理作组织准备,其工序位置多在粗加工前后。 (2)最终热处理:最终热处理包括各种淬火、回火、渗碳和氮化处理等。这类热处理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性,常安排在精加工前后。 3、制约模具加工精度的因素主要有哪些? (1)工艺系统的几何误差对加工精度的影响。 (2)工艺系统受力变形引起的加工误差。 (3)工艺系统的热变形对加工精度的影响。 4、工艺系统热变形是如何影响加工精度的? 在机械加工过程中,工艺系统会受到各种热的影响而产生温度变形,一般也称为热变形。这种变形将破坏刀具与工件的正确几何关系和运动关系,造成工件的加工误差。另外工艺系统热变形还影响加工效率。 5、如何理解表面完整性与表面粗糙度? 机械加工表面质量也称表面完整性,它主要包含两个方面的内容: (1)表面的几何特征○1表面粗糙度○2表面波度○3表面加工纹理○4伤痕 (2)表面层力学物理性能○1表面层加工硬化○2表层金相组织的变化○3表面层残余内应力6、加工细长轴时,工艺系统应作如何考虑? 7、如何正确拟定模具机械加工工艺路线? 工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局。其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案,确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目等。除定位基准的合理选择外,

模具典型零件加工工艺分析

模具典型零件加工工艺分析标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

第七章模具典型零件加工工艺分析 第一节模具工作零件加工概述 模具的工作零件(或成型零件)一般比较复杂,而且有较高的加工精度要求,其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样,但归纳起来不外乎两类:一是外工作型面,包括型芯与凸模等工作型面;二是内工作型面,如各种凹模的工作型面,按照工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。 一、模具工作零件的加工方法 工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类,即通用机床加工、数控 机床加工和采用特种工艺加工。 通用机床加工模具零件,主要依靠工人的熟练技术,利用铣床、车床等进行粗加工、 半精加工,然后由钳工修正、研磨、抛光。这种工艺方案,生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少,机床通用性强,作为精密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少,因此仍被广泛采用。 数控机床加工是指采用数控铣、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、 精加工以及采用高精度的成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工,并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度,生产效率高,特别是对一些复杂成型零件,采用通用机床加工很困难,不易加工出合格的产品,采用数控机床加工显然是很理想的。但是一次性投资大。 所谓特种工艺,主要是指电火花加工、电解加工、挤压、精密铸造、电铸等成形方法。 模具常用加工方法能达到的加工精度、表面粗糙度和所需的加工余量见表7-1。 表7-1模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度

第4章模具零件电火花加工

成都电子机械高等专科学校 教案 课程名称模具制造工艺及实训 任课教师谢建 任课系机械工程系 教研室模具专业教研室

第4章模具零件电火花加工 电火花加工是在加工过程中,利用两极(工具电极和工件电极)之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。 电火花加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用,只是两极的蚀除量不同,这种现象称为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工;反之,称为负极性加工。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。

4.1电火花加工的基础知识 4.1.1电火花加工的基本原理及必要条件 1)工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙。 2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行。 3)放电点局部区域的功率密度足够高。放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4)火花放电是瞬时的脉冲性放电。 5)在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分消电离,恢复介电性能,以保证每次脉冲放电不在同一点进行,避免发生局部烧伤现象,使重复性脉冲放电顺利进行 4.1.2电火花加工的特点 1、电火花加工中,加工材料的去除是靠放电时的热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电特性及其热学特性,如熔点、沸点(汽化点)、比热容、热导率、电阻率等,而几乎与其力学性能(硬度、强度)无关,因此适合于加工难以切削加工的材料。 2、放电加工中,加工工具电极和工件不直接接触,没有机械加工中的切削力,因此适宜加工低刚度工件及微细加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别适用于复杂表面形状的加工。 3、加工范围可小至几微米的小轴、孔、缝,大到几米的超大型模具和零件。 4、电火花加工的局限性在于:用于导电材料的加工;一般加工速度较慢;存在电极损耗。 4.1.3电火花加工的微观过程 1.极间介质的击穿与放电 图4.1.4矩形波脉冲放电时的电压(u)和电流(i)波形 2.能量的转换、分布与传递 3.电极材料的抛出 4.极间介质的消电离 4.1.4电火花加工常用术语和符号

模具毕业设计94油杯落料、拉深、成型、修边复合模设计及典型工作零件的工艺分析

系别: 机械工程系 专业: 模具设计与制造班级: 姓名: 设计题: 油杯 指导老师: 提交日期:

设计说明书 1.1 原始资料 一、设计题目 油杯落料、拉深、成型、修边复合模设计及典型工作零件的工艺分析 二、原始数据 1、冲压件零件图(包括零件尺寸、精度、材料等)。 2、生产批量为大批大量。 三、设计要求 1、保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时,力求成本低、模具寿命长。 2、设计的冷冲模必须保证操作安全、方便。 3、冲模零件必须具有良好的工艺性,即制造装配容易、便于管理。 4、便于搬运、安装、紧固到冲床上并且方便、可靠。 5、保证模具强度前提下,注意外形美观,各部分比例协调。 四、设计图纸 模具总装图一张 全部模具零件图纸(其中至少有一张电脑绘图) 所有图纸折合成0号图不得少于3张。 五、设计说明书 1、资料数据充分,并标明数据出处。 2、计算过程详细、完全。 3、公式的字母含义应标明,有时还应标注公式的出处。 4、内容条理清楚,按步骤书写。 5、说明书要求有计算机打印出来。

六、自选一个重要模具零件编制加工工艺路线,进行相关的计算,并编制加工工艺卡和工序卡。 1.零件的工艺性 1.2 零件材料及其冲压工艺性分析 1.2.1 零件材料的分析 冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。设计这些模具时,首先要了解被加工材料的力学性能。材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。故在分析零件冲压成形工艺,设计冲压模具前,必须要了解和掌握材料的一些力学性能,以便设计。现将油杯零件材料为10号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下: (1)应力:材料单位面积上所受的内力,单位是N/mm2,用Pa表示。106 Pa=1MPa;1MPa = 1N/mm2 ;109Pa = 1GPa。 (2)屈服点σs:材料开始产生塑性变形时的应力值,单位是N/mm2。弯曲、拉深、成形等工序中,材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。经查表取σs = 206 MPa。 (3)抗拉强度σb。材料受到拉深作用,开始产生断裂时的应力值,单位是MPa。σb = 294~432MPa。 (4)抗剪强度τb。材料受到剪切作用,开始产生断裂时的应力值,单位是MPa。取τ b = 255~333MPa。 (5)弹性模量E。材料在弹性范围内,表示受力与变形的指标,弹性模量大,表示材料受力后变形较小,或者说,产生一定的变形需要较大的力。E = 194 x 103MPa。(6)屈服比σs/σb。是材料的屈服强度与抗拉强度之比,其值越小,表示材料允许的塑性变形区越大,在拉深工序中,材料的屈服比较小时,所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小,有利于提高成形极限。 (7)伸长率δ。在材料性能实验时,试件由拉伸试验机拉断后,对接起来测量长度,其伸长量与原长度之比称为伸长率,其数值用“%”表示,其数值越大表示材料的塑性越好。经查表可得,材料为10号钢的伸长率δ=29%。 综上所述,对油杯零件材料10号钢的力学性能分析,主要是为了便于模具设计中各参数的计算,故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。 1.2.2零件工艺性的分析 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工

模具典型零件加工工艺分析

模具典型零件加工工艺 分析 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

第七章模具典型零件加工工艺分析 第一节模具工作零件加工概述 模具的工作零件(或成型零件)一般比较复杂,而且有较高的加工精度要求,其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样,但归纳起来不外乎两类:一是外工作型面,包括型芯与凸模等工作型面;二是内工作型面,如各种凹模的工作型面,按照工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。 一、模具工作零件的加工方法 工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类,即通用机床加工、数控 机床加工和采用特种工艺加工。 通用机床加工模具零件,主要依靠工人的熟练技术,利用铣床、车床等进行粗加工、 半精加工,然后由钳工修正、研磨、抛光。这种工艺方案,生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少,机床通用性强,作为精密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少,因此仍被广泛采用。 数控机床加工是指采用数控铣、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、 精加工以及采用高精度的成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工,并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度,生产效率高,特别是对一些复杂成型零件,采用通用机床加工很困难,不易加工出合格的产品,采用数控机床加工显然是很理想的。但是一次性投资大。 所谓特种工艺,主要是指电火花加工、电解加工、挤压、精密铸造、电铸等成形方法。 模具常用加工方法能达到的加工精度、表面粗糙度和所需的加工余量见表7-1。 表7-1 模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度

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