第三章_电火花成形加工的应用课件.ppt

第一节 电火花穿孔加工工艺 电火花穿孔加工工艺 电极设计 凹模模坯准备 电规准的选择与转换 用电火花加工方法加工通孔称为穿孔加工。电火花穿孔加工一般应用于冲裁模具加工、粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺纹加工等。用电火花加工的冲模，容易获得均匀的配合间隙和所需的落料斜度。，刃口平直耐磨，可以相应地提高冲件质量和模具的使用寿命。 一、电火花穿孔加工的工艺方法 1.直接法 直接法适合于加工冲模，是指将凸模长度适当增加，先作为电极加工凹模，然后将端部损耗的部分去除直接成为凸模(具体过程如图4-4所示)。直接法加工的凹模与凸模的配合间隙靠调节脉冲参数、控制火花放电间隙来保证。 直接法的优点是： (1) 可以获得均匀的配合间隙、模具质量高。 (2) 无须另外制作电极。 (3) 无须修配工作，生产率较高。 直接法的缺点是： (1) 电极材料不能自由选择，工具电极和工件都是磁性材料，易产生磁性，电蚀下来的金属屑可能被吸附在电极放电间隙的磁场中而形成不稳定的二次放电，使加工过程很不稳定，故电火花加工性能较差。 (2) 电极和冲头连在一起，尺寸较长，磨削时较困难。 2.混合法 混合法是将凸模的加长部分选用与凹模不同的材料，粘结在凸模上，并与凸模一起加工，作为穿孔电极的工作部分。 混合法的特点是： (1) 可以自由选择电极材料，电加工性能好。 (2) 无须另外制作电极。 (3) 无须修配工作，生产率较高。 3.修配凸模法 凸模和工具电极分别制造，在凸模上留有一定的修配余量，按电火花加工好的凹模型孔修配凸模，达到所要求的凸、凹模配合间隙。 优点： （1）可以自由选择电极材料，电加工性能好。 （2）修配工作多，配合间隙不均匀。 4.二次电极法 利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模的配合间隙。 二、电极设计 1.电极的一般技术要求 （1）尺寸精度不低于IT7级 （2）表面粗糙度Ra值不大于1.25 （3）各表面的平行度误差在100㎜长度上不大于0.01㎜ 2.电极的材料 从理论上讲，任何导电材料都可以做电极。但由第三章所述，不同的材料做电极对于电火花加工速度、加工质量、电极损耗、加工稳定性有重要的影响。因此，在实际加工中，应综合考虑各个方面的因素，选择最合适的材料做电极。 3.电极的形式 电极的结构形式可根据型孔或型腔的尺寸大小、复杂程度及电极的加工工艺性等来确定。常用的电极结构形式如下： (1) 整体电极。整体式电极由一整块材料制成(如图4-12(a)所示)。若电极尺寸较大，则在内部设置减轻孔及多个冲油孔(如图4-12(b)所示)。 (2) 组合电极。组合电极是将若干个小电极组装在电极固定板上，可一次性同时完成多个成型表面电火花加工的电极。图4-14所示的加工叶轮的工具电极是由多个小电极组装而构成的。 采用组合电极加工时，生产率高，各型孔之间的位置精度也较准确。但是对组合电极来说，一定要保证各电极间的定位精度，并且每个电极的轴线要垂直于安装表面。 (3) 镶拼式电极。镶拼式电极是将形状复杂而制造困难的电极分成几块来加工，然后再镶拼成整体的电极。如图4-15所示，将E字形硅钢片冲模所用的电极分成三块，加工完毕后再镶拼成整体。这样即可保证电极的制造精度，得到尖锐的凹角，而且简化了电极的加工，节约了材料，降低了制造成本。但在制造中应保证各电极分块之间的位置准确，配合要紧密牢固。 4.电极尺寸 （1）电极横截面积尺寸的确定 垂直于电极进给方向的电极尺寸称为电极的横截面积尺寸。 a=A-2δ b=B+2δ c=C r1=R1+δ 当按凸模尺寸和公差确定的电极尺寸时随着配合间隙Z的不同情况分三种： 配合间隙等于放电间隙，电极与凸模截面尺寸相同。 配合间隙小于放电间隙，电极轮廓与凸模均匀的缩小一个数值，形状相似。 配合间隙大于放电间隙，电极轮廓与凸模均匀放大一个数值，形状相似。 放大或缩小按：a=1/2lZ-2δl （2）电极长度尺寸的确定 电极的长度尺寸取决于凹模的结构形式、型孔的复杂程度、加工深度、电极材料等。可按下公式计算： L=Kt+h+l+(0.4~0.8)Kt t为凹模有效深度 h为凹模挖空时，电极需要长度 l为夹持电极而增加的长度 n电极使用次数 K为经验系数 四、电规准的选择与转换 电规准应根据工件