利用潜放电加工进行弯曲孔加工.pdf

利用潜放电加工进行弯曲孔加工 /dispbbs.asp?boardID=73ID=1828page=6 前言 射出成形模具及压铸模具在高品质制品的成形上，模具精度和成形技术都很重要。而温 度控制在成形技术上又占了极为重要的位置。模具的温度控制上，通常是在内部配置冷 却水路，来控制流量及水温，即所谓的内冷式。若冷却能力不ì 时，就会在制品上发生 铸集等成形不良，也会延长成形时间。 图1 直线孔的冷却水路 如图1 所示，冷却孔是以钻孔(drill)加工的直线状孔，以适当的组合往复管来形成冷却 水路。本来，冷却水路应该沿着制品形状，在保持一定距离的情况下进行配置。然而， 单以直线孔的组合通常很难形成理想的水路。 所以如图2 所示，检讨以新的曲线孔来形成水路的方法来取代目前的直线孔冷却水路。 利用这种方式，不但可以消除前面所说的不良成形外，也可扩大顶出销(ejectpin)等其他 零件的设计自由度。 图2 曲线孔的冷却水路 本次是试作以放电加工法来进行曲线孔加工的装置，并进行测试加工。加工对象为直径 l5mm，直线和曲率一定的圆孤部所组成的曲线孔。 加工装置 (1)构造 加工装置的概图如图3 所示。关节为2 次元构造，作动器(actuator)为形状记忆合金( 以 下称SMA)线圈。关节数为5 个，前端为铜电极，後端为柔软可动弹簧。各关节是弯曲 成预定决定的à 度，试作机4 关节弯曲状态下，将其调整为90 度的圆弧。 图3 加工装置的概图 (2)控制 利用电流流过SMA 线圈所产生之焦耳热引发的复原力来弯曲关节。将控制箱内的各开 关打开时，对应开关的关节的前端关节都可以弯曲。 (3)操作 操作方法如图4 所示。 直线部份：SW1-5/OFF 的状态下，关节未弯曲的情形下进行加工。 图4 操作方法 图5 解除短路的方法 曲线部份：2.SWl/ON，第1 关节弯曲形成短路，加工头会上升。若上升至SWlON 领域 外时，将SWlOFF。解除短路状态，加工头会下降，若再到达SWl 的ON 领域内，再将 SWlON。重复进行以上的操作，关节的屈曲力及放电加工的反力会达到均衡，头部就不 会上升，再以SWl/ON 来进行第1 关节部的加工。第2 关节部以後也是同样的动作。 若无法解除短路，而加工头持续上升时，将SWl-5 切至OFF 。 加工结果 利用此加工装置进行曲线孔加工。加工条件为Ip=25A、Lon=256um、Loff=256um。 在装置构造上，喷流无法供应至放电点，所以没有进行。目标形状是直径l5mm、直线 部20.2mm、曲率R25.6mm 圆弧部所共同构成的曲线孔。工作物为铝质。 图6 加工结果 相片1 断面相片 图6 是加工时间及加工精度的结果。「安定」是指加工头只有下降的情形，「不安定」 则是指重复上升和下降的情形。相片1 是曲线孔的断面相片。 圆弧部的内周发生极大的加工咬合情形。这是因为短路状态下加工头上升而对圆弧内侧 进行加工所导致。而外周则有少许加工残留的情形。这是因为装置的刚性不足，无法保 持正确的屈曲形状。 曲线孔的前端部几乎没有不安定时间，对内周也有咬合的情形。这应该是加工的曲线孔 已经具有导引功能的表现。 结论及今後的方向 在模具内部形成由曲线孔构成冷却水路的方法之一，就是利用放电加工法来进行曲线孔 加工，而本次试做了这种加工装置。可以确认该装置可以进行曲线孔的加工。