日新月異藤巢，各行各業(yè)都發(fā)展很快鼠次。其中材料科學(xué)的發(fā)展和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展尤為迅速慨代，這兩個行業(yè)的聯(lián)系也越來越緊密邢笙。其中啸如，一個很具體的表現(xiàn)就是隨著材料科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，為了滿足一些特殊情況的需要溅鞠，一大批具有高強(qiáng)度徽七、高硬度、高韌性仙茴、高脆性蛹柔、能耐高溫等特殊性能的模具材料相繼產(chǎn)生，從而給傳統(tǒng)的金屬切削加工帶來了許多新的困難與問題签梭，用傳統(tǒng)的加工方法難以再滿足要求电尖。如對具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件，如復(fù)雜的型腔稻悴，凹模型孔的模具采用傳統(tǒng)的切削方法就往往很難實(shí)現(xiàn)勺帜，因而人們在生產(chǎn)中研究出了一些新的方法，并有一些已經(jīng)被廣泛應(yīng)用赫裂。其中晤哩，電火花加工加工方法就是其中之一，其在模具制造工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于型孔及型腔的加工今燃。

　　一侈净、 電火花加工的機(jī)理與特點(diǎn)

　　電火花加工是在一定的介質(zhì)中通過工具電極和工件電極之間的脈沖放電的電蝕作用，對工件進(jìn)行加工的方法僧凤。

　　電火花加工能加工高熔點(diǎn)畜侦、高硬度、高強(qiáng)度躯保、高純度旋膳、高韌性的各種材料，而其加工機(jī)理與切削方法完全不同途事，具有以下特點(diǎn)：

　　1验懊、脈沖放電的能量密度高，便于加工用普通的機(jī)械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的工件盯孙。不受材料硬度影響鲁森，不受熱處理狀況影響。

　　2振惰、脈沖放電持續(xù)時間極短歌溉，放電時產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小，材料受熱影響范圍小骑晶。

　　3痛垛、加工時，工具電極與工件材料不接觸梁促，兩者之間宏觀作用力極小晚簇。工具電極材料不需比工件材料硬挑卫，因此，工具電極制造容易食召。

　　4贩普、可以改革工件結(jié)構(gòu)，簡化加工工藝付杰，提高工件使用壽命研脸，降低工人勞動強(qiáng)度。

　　二 蚓橡、影響模具電火花加工質(zhì)量的主要因素

　　模具的加工質(zhì)量主要包括加工精度和電蝕表面的質(zhì)量或怜。由于電火花加工過程中的輸入、輸出參數(shù)多且較為復(fù)雜抠佩，影響模具加工精度的工藝因素涉及有機(jī)床本身的制造精度归衫、工件的裝夾精度、電極的制造及裝夾精度肺然、電極損耗蔫缸、放電間隙、加工斜度等諸多方面际起，其中以電極損耗捂龄、放電間隙影響較大。

　　1加叁、電極損耗對加工精度的影響

　　在模具電火花加工過程中，脈沖放電會使工具電極受電腐蝕而發(fā)生損耗唇撬，因而了解和掌握電極損耗規(guī)律它匕，進(jìn)而采取多種措施以盡量減少工具電極的損耗，可保證模具具有更高的加工精度窖认。電火花加工時豫柬，工具電極的不同部位其損耗情況也是不同的，通常其尖角扑浸、棱邊等凸起部位的電場強(qiáng)度高烧给，易形成尖端放電，所以其損耗比平坦部位要快喝噪，不均勻的損耗必然導(dǎo)致加工精度的下降憔剂。

　　同時電極的損耗還受電極材料的熱學(xué)物理常數(shù)影響。電極材料的熔點(diǎn)期第、沸點(diǎn)艳拿、比熱容、熔化與氣化潛熱越高舌必，導(dǎo)熱系數(shù)越大陷字，其耐腐蝕性越好车崔，傳熱能力越強(qiáng)，因而能降低電極的損耗福吩。

　　2述尊、放電間隙對加工精度的影響

　　電火花加工模具時，工具電極與工件之間發(fā)生脈沖放電需要保持一定的放電間隙扰褒，使加工出的工件型孔尺寸與電極尺寸相比漠哲，沿加工輪廓上要相差一個放電間隙。放電間隙主要決定加工穩(wěn)定性哗蛋，一般增大脈沖放電間隙時間可提高加工穩(wěn)定性词祝。而提高峰值電流將使生產(chǎn)率提高，但電極損耗將加大届谈。

　　表面變質(zhì)層加深枯夜，粗糙度會變大。要使放電間隙保持穩(wěn)定艰山，必需使脈沖電源的電參數(shù)保持穩(wěn)定湖雹，此外還應(yīng)使機(jī)床精度和剛度也保持穩(wěn)定，同時特別注意電蝕產(chǎn)物引起的二次放電對放電間隙的影響曙搬。

　　3摔吏、對加工表面粗糙度的影響

　　電蝕表面的粗糙度評定參數(shù)Ra 隨脈沖寬度和電流峰值增大而增大。在一定加工條件時纵装，脈沖寬度和電流峰值增大會使單個脈沖能量增大征讲，使電蝕凹坑的斷面尺寸增大，因此表面粗糙度主要取決于單個脈沖能量的大小橡娄。要減少表面粗糙度Ra的值诗箍，則必須減少單個脈沖的能量。

　　4挽唉、表面變化層對模具表面質(zhì)量的影響

　　模具經(jīng)電火花加工后的表面將產(chǎn)生包括凝固層和熱影響層的表面變化層滤祖。凝固層是工件表層材料在脈沖放電的瞬時高溫作用下發(fā)生熔化而未能拋出，在脈沖放電結(jié)束后迅速冷卻片家、凝固而保留下來的金屬層走木，該層金屬晶粒非常細(xì)小，有較強(qiáng)的抗腐蝕能力肿兴。

　　熱影響層位于凝固層與工件基體材料之間荡减，由于受放電點(diǎn)傳來的高溫影響，使材料金相組織發(fā)生變化叁乍。在加工過程中由于所選用的電參數(shù)季训，冷卻條件及工件材料原來的熱處理狀況不同，變化層的硬度變化情況就會不一樣。表面變化層的厚度與工件材料及脈沖電源的電參數(shù)有關(guān)肝庸，隨脈沖能量的增大而增厚锡跺，凝固層硬度通常較高。因此吓死，電火花加工后的模具表面耐磨性比普通機(jī)械加工要好渴甜。

　　三 、電火花加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用

　　由于模具工業(yè)的迅速發(fā)展普晌，為了滿足一些特殊情況的需要顶猜，一大批具有高強(qiáng)度、高硬度痘括、高韌性长窄、高脆性、能耐高溫等特殊性能的模具材料相繼產(chǎn)生纲菌，從而給傳統(tǒng)的金屬切削加工帶來了許多新的困難與問題挠日，用傳統(tǒng)的加工方法難以再滿足要求，這時翰舌，電火花加工技術(shù)就被廣泛應(yīng)用與模具加工嚣潜。隨著電火花加工技術(shù)運(yùn)用于模具工業(yè)，對傳統(tǒng)的模具加工工藝產(chǎn)生了很大的影響椅贱，改變了模具加工工藝流程懂算。常規(guī)的加工方法是在退火后進(jìn)行銑削加工；然后進(jìn)行熱處理庇麦、磨削或電火花加工计技；最后手工打磨、拋光山橄，加工周期很長口迟。沖模時常因淬火變形或開裂而導(dǎo)致報廢。而電火花加工技術(shù)可以加工淬火后的模板巨脚，避免熱變形弊病和鑲拼結(jié)構(gòu)，既簡化了模具結(jié)構(gòu)品救，又能提高模具強(qiáng)度與壽命敢弟。

　　電火花改性技術(shù)在模具表面有很大的應(yīng)用，為改進(jìn)模具表面的質(zhì)量他景，利用電火花脈沖放電產(chǎn)生高溫的工作原理捅振，用硬質(zhì)合金(如YG8等)做電極材料，將硬質(zhì)合金材料熔滲到模具及易損件的工作面上托足，形成一層高硬度怯糠、高強(qiáng)度、高耐磨、高耐溫瓦统、又不剝離的硬質(zhì)白色合金強(qiáng)化層贿妹，改變表面的物理、化學(xué)性能金矛，是對模具進(jìn)行表面處理非常有效的方法芯急。電火花強(qiáng)化層是電極和工件材料在放電的瞬間在高溫高壓條件下重新合金化，而形成的新合金層驶俊，不是電極材料簡單的涂覆和堆積娶耍。合金層與基體金屬之間具有氮元素等的擴(kuò)散層，與基體結(jié)合牢固饼酿，極耐沖擊榕酒。強(qiáng)化處理時，由于放電時間很短故俐，放電點(diǎn)的面積又很小想鹰，放電的熱作用只發(fā)生在工件表面的微小區(qū)域，而整個工件仍處于常溫狀態(tài)或升溫較低购披，工件處于冷態(tài)杖挣，時間短，不會產(chǎn)生退火或熱變形刚陡。電火花改性是在空氣或液體介質(zhì)中進(jìn)行的惩妇。它既可以作用在零件的局部表面，也可對一般幾何形狀的平面或曲面進(jìn)行改性筐乳，比如刀具撤掀、模具、機(jī)械零件等涨给。電極材料可以根據(jù)用途自由選擇拂谆，在修復(fù)己磨損的機(jī)器零件時，可采用碳元素念肆、紫銅姓纲、黃銅等材料作為電極，這些材料來源比較廣徊疆，而且材料消耗量也很少愕啰。可通過對電氣參數(shù)的調(diào)節(jié)和改性時間的控制來獲得不同厚度和表面粗糙度的改性層棉莹。操作方法容易掌握温盅，不需要技術(shù)等級高的操作人員。它可以用少量材料起到大量梢拜、昂貴的整體材料難以達(dá)到的效果改耽，既能提高產(chǎn)品的硬度、耐磨性及高溫紅硬性等性能，顯著提高產(chǎn)品的使用壽命斑匪，又能大大減少貴重材料的消耗呐籽，降低生產(chǎn)或維修成本。

　　電火花加工精密型腔模具的精度表現(xiàn)在尺寸精度秤标、仿形精度绝淡、表面質(zhì)量等三個方面。加工精密型腔模具．應(yīng)正確分析其各部位尺寸要求苍姜，靈活控制不同地方的尺寸精度．應(yīng)特別重視那些尺寸要求高的部位牢酵，精密型腔模具中的重要尺寸公差可達(dá)±(2～3)微米，可見其尺寸要求的嚴(yán)格性衙猪。仿形精度要求亦高馍乙，型腔應(yīng)清角，棱角清楚垫释。表面粗糙度值均勻丝格，并達(dá)到預(yù)定表面精糙度值，一般要求Ra值很小棵譬，甚至要求鏡面加工显蝌，另外電火花加工部位表面變質(zhì)層的厚度要很小。

　　四 唠俄、小結(jié)

　　現(xiàn)今,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展惨浩，電火花成型加工技術(shù)所具有的一系列特色和生產(chǎn)效益方面的巨大潛力，早已成為德杜戈、美赫窄、日等國競相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域，不同規(guī)格的各種商業(yè)化高速機(jī)床也已經(jīng)進(jìn)入市場拉拨，應(yīng)用于飛機(jī)臭脯、汽車及模具制造等行業(yè)。但電火花加工技術(shù)在模具工業(yè)中旦坷，由于電火花加工過程中谒娩，影響加工質(zhì)量的因素較多，在具體加工時應(yīng)根據(jù)工件的加工要求庶鸡，電極與工件的材料迎反，加工的工藝指標(biāo)等因素來合理選擇加工參數(shù)，并通過工藝試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐掌握其轉(zhuǎn)換規(guī)律趾迈，以提高模具加工精度，加工生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性烤惊。如果這些問題解決得當(dāng)乔煞，相信在不久的將來，電火花加工技術(shù)在模具工業(yè)中會具有越來越廣泛的應(yīng)用，也具有越來越美好的前景渡贾。

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