模具加工電火花線切割 變形開裂的原因
在模具加工中,電火花線切割加工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,但在線切割加工過程中,模具易產(chǎn)生變形和產(chǎn)生裂紋,造成零件的報(bào)廢,使得成本增加等問題屢屢發(fā)生。所以,線切割加工中模具的變形和開裂問題,也越來越引起人們的關(guān)注,多年來,人們對(duì)線切割加工的變形和開裂認(rèn)識(shí)不夠,往往造成線切割加工部門與來料加工者之間相互推脫責(zé)任,產(chǎn)生矛盾。 其實(shí),變形和開裂的原因是多方面的,如材料問題、熱處理問題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題、工藝安排問題及線切割時(shí)工件的裝夾和切割線路選擇的問題等等。在這諸多因素中,能否找到線切割加工變形和開裂規(guī)律呢?筆者通過多年的深入研究,提出了以下防止變形和開裂的措施。
1、產(chǎn)生變形及裂紋的主要因素
在生產(chǎn)實(shí)踐中,作者經(jīng)過大量的實(shí)例分析,發(fā)現(xiàn)線切割加工產(chǎn)生變形和裂紋與下列因素有關(guān)。
1.1與零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)
1)凡窄長形狀的凹模、凸模易產(chǎn)生變形,其變形量的大小與形狀復(fù)雜程度、長寬比、型腔與邊框的寬度比有關(guān)。形狀越復(fù)雜,長寬比及型腔與邊框?qū)挾缺仍酱螅淠>咦冃瘟吭酱?。變形的?guī)律是型腔中部癟入,凸模通常是翹曲; 2)凡是形狀復(fù)雜清角的淬火型腔,在尖角處極易產(chǎn)生裂紋,甚到易出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象。其出現(xiàn)的頻率與材料的成分、熱處理工藝等有關(guān);
3)圓筒形壁厚較簿零件,若在內(nèi)壁進(jìn)行切割,易產(chǎn)生變形,一般由圓形變?yōu)闄E圓形。若將其切割缺口,在即將切透時(shí)易產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象;
4)由零件外部切入的較深槽口,易產(chǎn)生變形,變形的規(guī)律為口部內(nèi)收,變形量的大小與槽口的深度及材料性質(zhì)有關(guān)。
1.2與熱加工工藝有關(guān)
1)模具毛坯在鍛造時(shí)始鍛溫度過高或過低,終鍛溫度偏低的零件;
2)終鍛溫度過高,晶粒長大,終鍛后冷卻速度過慢,有網(wǎng)狀碳化物析出的模坯;
3)鍛坯退火沒有按照球化退火工藝進(jìn)行,球化珠光體超過5級(jí)的零件;
4)淬火加熱溫度過高,奧氏體晶粒粗大,降低材料強(qiáng)韌性,增加脆性;
5)淬火工件未及時(shí)回火和回火不充分的零件。
1.3與機(jī)械加工工藝有關(guān)
1)面積較大的凹模,中間大面積切除而又事先未挖空,因切去框內(nèi)較大的體積,框形尺寸將產(chǎn)生一定的變形;
2)凡坯料中無外形起點(diǎn)穿絲孔,不得不從坯料外切入的,不論其凸模回火和形狀如何,一般容易產(chǎn)生變形,尤其是淬火件變形嚴(yán)重,甚到在切割中產(chǎn)生裂紋;
3)對(duì)熱處理后的磨削零件,無砂輪粒度、進(jìn)刀量、冷卻方式等工藝要求,磨削后表面有燒傷及微裂紋等疵病的零件。
1.4與材料有關(guān)
1)原材料存在嚴(yán)重的碳化物偏析;
2)淬透性差、易變形的材料,如T10A、T8A等。
1.5與線切割工藝有關(guān)
1)線切割路徑選擇不當(dāng),易產(chǎn)生變形;
2)工件的夾壓方式不信賴、夾壓點(diǎn)的選擇不當(dāng),均易產(chǎn)生變形;
3)電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng),易產(chǎn)生裂紋。
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