【編者按】模具制造技術(shù)迅速發(fā)展互聪,已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分◆ぱ郏現(xiàn)代模具制造技術(shù)正朝著加快信息驅(qū)動、提高制造柔性铡捉、敏捷化制造及系統(tǒng)化集成的方向發(fā)展战决。文章中介紹了模具制造中的九大特種加工工藝,一起來看看都有哪些吧劲徙?
1.電火花加工
(1)基本原理
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法窘燎,又稱放電加工或電蝕加工,英文為Electrical Discharge Machining,簡稱EDM昂待。
(2)基本設(shè)備:電火花加工機床诀甫。
(3)主要特點
能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件;加工時無切削力呜唁;不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷哪蒙;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工导盅,便于實現(xiàn)自動化较幌;加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層,在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除白翻;工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩乍炉。
(4)使用范圍
加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬滤馍、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等岛琼;加工深細(xì)孔、異形孔纪蜒、深槽衷恭、窄縫和切割薄片等;加工各種成形刀具纯续、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具随珠。
2.電火花線切割加工
(1)基本原理
利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬猬错、切割成型窗看。英文為Wire cut Electrical Discharge Machining,簡稱WEDM倦炒,又稱線切割浴祥。
(2)基本設(shè)備:電火花線切割加工機床。
(3)主要特點
電火花線切割加工毁兼,除具有電火花加工的基本特點外预蒜,還有一些其他特點:
①不需要制造形狀復(fù)雜的工具電極,就能加工出以直線為母線的任何二維曲面坝跃;
②能切割0.05毫米左右的窄縫论燎;
③加工中并不把全部多余材料加工成為廢屑,提高了能量和材料的利用率鹅昭;
④在電極絲不循環(huán)使用的低速走絲電火花線切割加工中褥甜,由于電極絲不斷更新,有利于提高加工精度和減少表面粗糙度束湃;
⑤電火花線切割能達(dá)到的切割效率一般為20-60毫米2/分拯骤,最高可達(dá)300毫米2/分;加工精度一般為±0.01至±0.02毫米,最高可達(dá)±0.004毫米婚蛮;表面粗糙度一般為Ra2.5至1.25微米乎壮,最高可達(dá)Ra0.63微米;切割厚度一般為40-60毫米例获,最厚可達(dá)600毫米音念。
(4)使用范圍
主要用于加工:各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件,例如沖裁模的凸模躏敢、凹模、凸凹模整葡、固定板件余、卸料板等;成形刀具遭居、樣板啼器、電火花成型加工用的金屬電極;各種微細(xì)孔槽俱萍、窄縫端壳、任意曲線等。具有加工余量小枪蘑、加工精度高损谦、生產(chǎn)周期短、制造成本低等突出優(yōu)點咆上,已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用祝遗,目前國內(nèi)外的電火花線切割機床已占電加工機床總數(shù)的60%以上。
3.電解加工(Electro Chemical Machining)
(1)基本原理
基于電解過程中的陽極溶解原理并借助于成型的陰極准贯,將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法说拾,稱為電解加工。
(2)使用范圍
電解加工對于難加工材料掘防、形狀復(fù)雜或薄壁零件的加工具有顯著優(yōu)勢蝗广。電解加工已獲得廣泛應(yīng)用,如炮管膛線窿茧、葉片音族、整體葉輪、模具薯湾、異型孔及異型零件怨怒、倒角和去毛刺等加工。并且在許多零件的加工中线满,電解加工工藝已占有重要甚至不可替代的地位榴痢。
(3)優(yōu)點
加工范圍廣。電解加工幾乎可以加工所有的導(dǎo)電材料,并且不受材料的強度粤策、硬度樟澜、韌性等機械、物理性能的限制叮盘,加工后材料的金相組織基本上不發(fā)生變化秩贰。它常用于加工硬質(zhì)合金、高溫合金柔吼、淬火鋼毒费、不銹鋼等難加工材料。
(4)局限性
加工精度和加工穩(wěn)定性不高愈魏;加工成本較高觅玻,且批量越小,單件附加成本越高培漏。
4.激光加工
(1)基本原理
激光加工溪厘,是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度,在極小時間內(nèi)使材料熔化或氣化而被蝕除下來牌柄,實現(xiàn)加工畸悬。
(2)主要特點
激光加工技術(shù)具有材料浪費少、在規(guī)闹嘀化生產(chǎn)中成本效應(yīng)明顯蒂拯、對加工對象具有很強的適應(yīng)性等優(yōu)勢特點。在歐洲丑炒,對高檔汽車車殼與底座们萄、飛機機翼以及航天器機身等特種材料的焊接,基本采用的是激光技術(shù)芬阀。
(3)使用范圍
激光加工作為激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用焦驰,主要技術(shù)包括:激光焊接、激光切割讽渐、表面改性搭照、激光打標(biāo)、激光鉆孔揭斥、微加工及光化學(xué)沉積凝估、立體光刻、激光刻蝕等眶衙。
5.電子束加工
(1)基本原理
電子束加工是利用高能量的會聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對材料進(jìn)行的加工甜奄。
(2)主要特點
能量密度高,穿透能力強窃款,一次熔深范圍廣课兄,焊縫寬比大牍氛,焊接速度快,熱影響區(qū)小烟阐,工作變形小搬俊。
(3)使用范圍
電子束加工的材料范圍廣,加工面積可以極醒亚选唉擂;加工精度可以達(dá)到納米級,實現(xiàn)分子或原子加工檀葛;生產(chǎn)率高玩祟;加工所產(chǎn)生的污染小,但加工設(shè)備成本高屿聋;可以加工微孔卵凑、窄縫等,還可用來進(jìn)行焊接和細(xì)微的光刻胜臊。真空電子束焊接橋殼技術(shù)是電子束加工在汽車制造業(yè)中的主要應(yīng)用。
6.離子束加工(Ion Beam Machining)
(1)基本原理
離子束加工是在真空狀態(tài)下商寝,將離子源產(chǎn)生的離子流筝便,經(jīng)加速、聚焦達(dá)到工件表面上而實現(xiàn)加工愁淀。
(2)主要特點
由于離子流密度及離子能量可以精確控制匆力,因而能精確控制加工效果,實現(xiàn)納米級乃至分子曙椎、原子級的超精密加工龟些。離子束加工時,所產(chǎn)生的污染小卤诗,加工應(yīng)力變形極小棘扯,對被加工材料的適應(yīng)性強,但加工成本高事晶。
(3)使用范圍
離子束加工依其目的可以分為蝕刻及鍍膜兩種肤币。
1)蝕刻加工
離子蝕刻用于加工陀螺儀空氣軸承和動壓馬達(dá)上的溝槽,分辨率高峰裁,精度夏哭、重復(fù)一致性好。離子束蝕刻應(yīng)用的另一個方面是蝕刻高精度圖形献联,如集成電路竖配、光電器件和光集成器件等電子學(xué)構(gòu)件。離子束蝕刻還應(yīng)用于減薄材料里逆,制作穿透式電子顯微鏡試片进胯。
2)離子束鍍膜加工
離子束鍍膜加工有濺射沉積和離子鍍兩種形式用爪。離子鍍可鍍材料范圍廣泛,不論金屬龄减、非金屬表面上均可鍍制金屬或非金屬薄膜项钮,各種合金、化合物希停、或某些合成材料烁巫、半導(dǎo)體材料、高熔點材料亦均可鍍覆宠能。
離子束鍍膜技術(shù)可用于鍍制潤滑膜亚隙、耐熱膜、耐磨膜棵薛、裝飾膜和電氣膜等掰砌。
7.等離子弧加工
(1)基本原理
等離子弧加工,是利用等離子弧的熱能對金屬或非金屬進(jìn)行切割抗该、焊接和噴涂等的特種加工方法学岔。
(2)主要特點
1)微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板;
2)具有小孔效應(yīng)庙曹,能較好實現(xiàn)單面焊雙面自由成形师赂;
3)等離子弧能量密度大,弧柱溫度高班痹,穿透能力強镶悟,10-12mm厚度鋼材可不開坡口,能一次焊透雙面成形蔚抖,焊接速度快辙哪,生產(chǎn)率高,應(yīng)力變形锌资沽澜;
4)設(shè)備比較復(fù)雜,氣體耗量大竟闪,只宜于室內(nèi)焊接声离。
(3)使用范圍
廣泛用于工業(yè)生產(chǎn),特別是航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)所用的銅及銅合金瘫怜、鈦及鈦合金术徊、合金鋼、不銹鋼鲸湃、鉬等金屬的焊接赠涮,如鈦合金的導(dǎo)彈殼體、飛機上的一些薄壁容器等暗挑。
8.超聲加工
(1)基本原理
超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具笋除,并通過它與工件之間游離于液體中的磨料對被加工表面的捶擊作用斜友,使工件材料表面逐步破碎的特種加工,英文簡稱為USM垃它。超聲加工常用于穿孔鲜屏、切割、焊接国拇、套料和拋光等洛史。
(2)主要特點
可以加工任何材料,特別適用于各種硬燃灿、脆的非導(dǎo)電材料的加工枕详,對工件的加工精度高,表面質(zhì)量好敦璧,但生產(chǎn)率低弹扩。
(3)使用范圍
超聲加工主要用于各種硬脆材料,如玻璃钻琴、石英眶逐、陶瓷、硅堕圾、鍺广柴、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔欧移、異形孔和彎曲孔等)、切割辑皿、開槽时簸、套料、雕刻赖晶、成批小型零件去毛刺律适、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
9.化學(xué)加工
(1)基本原理
化學(xué)加工(Chemical Etching)遏插,是利用酸捂贿、堿或鹽溶液對工件材料的腐蝕溶解作用,以獲得所需形狀胳嘲、尺寸或表面狀態(tài)的工件的特種加工厂僧。
(2)主要特點
1)能加工任意能切削金屬材料,不受硬度了牛、強度等性能的限制颜屠;
2)適合大面積加工,并可同時加工多件鹰祸;
3)不產(chǎn)生應(yīng)力甫窟、裂紋密浑、毛刺,表面粗糙度達(dá)Ra1.25-2.5μm粗井;
4)操作簡便秤暮;
5)不適宜加工對窄狹槽、孔趁吭;
6)不宜消除表面不平歧织、劃痕等缺陷。
(3)使用范圍
適于大面積厚度減薄加工怨拍;適于在薄壁件上加工復(fù)雜型孔浙梗。
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