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  • 慢走丝线切割加工工艺及操作技巧
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    来源:深圳宝玛 作者:数控机床
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    1 引言

    慢走丝线切割机床应用广泛而又重要,在塑料模、精密多工位级进模的生产加工过程中,能保证得到良好的尺寸精度,直接影响模具的装配精度、零件的精度以及模具的使用寿命等。由于加工工件精度要求高,因此在加工过程中若有一点疏忽,就会造成工件报废,同时也会给模具的制造成本和加工周期带来负面影响。

    在从事慢走丝切割机床编程与操作加工过程中,结合多年的生产实践,针对加工过程中所出现的变形问题及遇到的困难,总结了几点工艺处理方法和加工操作方案

    2 凸模加工工艺

    凸模在模具中起着很重要的作用,它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。在实际生产加工中,由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热应力变形,故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割,尽可能避免开放式切割而发生变形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能进行封闭形式切割,对于方形毛坯件,在编程时应注意选择好切割路线(或切割方向)。

    切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系,避开应力变形的影响。夹具固定在左端,从葫芦形凸模左侧,按逆时针方向进行切割,整个毛坯依据切割路线而被分为左右两部分。由于连接毛坯左右两侧的材料越割越小,毛坯右侧与夹具逐渐脱离,无法抵抗内部残留应力而发生变形,工件也随之变形。若按顺时针方向切割,工件留在毛坯的左侧,靠近夹持部位,大部分切割过程都使工件与夹具保持在同一坐标系中,刚性较好,避免了应力变形。一般情况下,合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端,即将暂停点(Bridge)留在靠近毛坯夹持端的部位。

    下面着重分析一下硬质合金齿形凸模的切割工艺处理。一般情况下,凸模外形规则时,线切割加工常将预留连接部分(暂停点,即为使工件在第1次的粗割后不与毛坯完全分离而预留下的一小段切割轨迹线)留在平面位置上,大部分精割完毕后,对预留连接部分只做一次切割,以后再由钳工修磨平整,这样可减少凸模在慢走丝线切割上的加工费用。

    硬质合金凸模由于材料硬度高及形状狭长等特点,导致加工速度慢且容易变形,特别在其形状不规则的情况下,预留连接部分的修磨给钳工带来很大的难度。因此在慢走丝线切割加工阶段可对工艺进行适当的调整,使外形尺寸精度达到要求,免除钳工装配前对暂停点的修磨工序。

    由于硬质合金硬度高,切割厚度大,导致加工速度慢,扭转变形严重,大部分外形加工及预留连接部分(暂停点)的加工均采取4次切割方式且两部分的切割参数和偏移量(Offset)均一致。第1次切割电极丝偏移量加大至0.5—0.8mm,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,在后面3次能够有足够余量进行精割加工,这样可使工件最后尺寸得到保证。

    具体的工艺分析如下:

    (1)预先在毛坯的适当位置用穿孔机或电火花成形机加工好Φ1.0—Φ1.5mm穿丝孔,穿丝孔中心与凸模轮廓线间的引入切割线段l长度选取5—10mm。

    (2)凸模的轮廓线与毛坯边缘的宽度应至少保证在毛坯厚度的1/5。

    (3)为后续切割预留的连接部分(暂停点)应选择在靠近工件毛坯重心部位,宽度选取3—4mm。

    (4)为补偿扭转变形,将大部分的残留变形量留在第1次粗割阶段,增大偏移量至0.5—0.8mm。后续的3次采用精割方式,由于切割余量小,变形量也变小了。

    (5)大部分外形4次切割加工完成后,将工件用压缩空气吹干,再用酒精溶液将毛坯端面洗净,凉干,然后用粘结剂或液态快干胶(通常采用502快干胶水)将经磨床磨平的厚度约1.5mm的金属薄片粘牢在毛坯上,再按原先4次的偏移量切割工件的预留连接部分(注意:切勿把胶水滴进下水嘴或滴到工件的预留连接部分上,以免造成不导电而不能加工)。

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