模具制造工藝 教學(xué)課件 作者 傅建軍 主編 第五章　.ppt

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1、mjgy05第五章　模具特種加工第一節(jié)　模具電火花成形加工第二節(jié)　模具電火花線切割加工第三節(jié)　模具電化學(xué)加工第四節(jié)　模具超聲波加工與激光加工mjgy05第一節(jié)　模具電火花成形加工一、電火花加工的基本原理二、模具電火花加工的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍三、電火花成形加工的設(shè)備四、影響電火花加工速度的基本因素五、電火花穿孔、型腔加工mjgy05一、電火花加工的基本原理1.基本原理圖5-1　電火花加工裝置原理圖1—脈沖發(fā)生器　2—工具電極3—工件　4—工作液mjgy05一、電火花加工的基本原理圖5-2　小凹坑的形成1—無(wú)變化區(qū)　2—熱影響區(qū)　3—凸起4—汽化區(qū)　5—熔化區(qū)　6—凝

2、固區(qū)mjgy05一、電火花加工的基本原理圖5-3　間隙放大圖mjgy05一、電火花加工的基本原理1)工具電極和工件之間必須保持一定的間隙(通常為數(shù)微米至幾百微米)，并且可自動(dòng)調(diào)節(jié)，以確保極間電壓能擊穿板間介質(zhì)，但又不會(huì)形成短路接觸。2)極間放電電流密度要足夠高(約106～108A/cm2)，能使放電點(diǎn)金屬熔化和汽化。3)極間放電應(yīng)該是瞬時(shí)脈沖性的。4)每一次放電結(jié)束后能及時(shí)消電離恢復(fù)其介電性能，這就要求極間必須有絕緣強(qiáng)度較高的液體介質(zhì)。2.電火花加工的物理本質(zhì)mjgy05一、電火花加工的基本原理(1)介質(zhì)的擊穿與放電通道的形成　由于工具電極及工件的表面總是微觀

3、凹凸不平的，而在極間距離最近的尖端處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，介質(zhì)中的雜質(zhì)(如金屬微粒、碳粒子等)在電場(chǎng)力的作用下迅速聚集到電場(chǎng)較強(qiáng)的地方。(2)能量的轉(zhuǎn)換、分布與傳遞　極間介質(zhì)被擊穿后，脈沖電源瞬時(shí)通過(guò)放電通道釋放能量，并轉(zhuǎn)換成熱能、動(dòng)能、磁能、光能、聲能及電磁波輻射能等。(3)電極材料的拋出　瞬時(shí)熔化和汽化的金屬產(chǎn)生強(qiáng)大的熱爆炸力，伴隨著電動(dòng)力、流體動(dòng)力的作用，使蝕除金屬材料拋離電極和工件表面，并在其表面留下一個(gè)凹坑。mjgy05一、電火花加工的基本原理(4)極間介質(zhì)的消電離　一次脈沖放電后，應(yīng)使極間介質(zhì)立即消電離，恢復(fù)絕緣強(qiáng)度，避免在同一處發(fā)生電弧放電或二次放

4、電，因此兩次脈沖放電之間應(yīng)有足夠的脈沖間歇時(shí)間，電蝕產(chǎn)物也應(yīng)及時(shí)排除。mjgy05二、模具電火花加工的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍1.電火花加工的特點(diǎn)(1)以柔克剛　電極材料不受工件硬度、韌性的影響，例如，用銅或石墨的工具電極可以加工淬火鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金，甚至可以加工各種超硬材料。(2)不存在宏觀“切削力”　工具電極和工件不會(huì)變形，特別適合加工包括小孔、窄槽等在內(nèi)的各種復(fù)雜精密模具零件。(3)電脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)　在同一臺(tái)機(jī)床上可以連續(xù)進(jìn)行粗、中、精及精微加工。(4)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及自動(dòng)化。mjgy05二、模具電火花加工的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍圖5-4　電火花成形加工機(jī)床示

5、意圖1—脈沖電源　2—床身　3—工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)　4—油箱　5—主軸頭　6—立柱mjgy05二、模具電火花加工的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍2.電火花加工的應(yīng)用范圍(1)穿孔加工　加工沖模的凹模、擠壓模、粉末冶金模等的各種異形孔及微孔。(2)型腔加工　加工注射模、壓塑模、吹塑模、壓鑄模、鍛模及拉深模等的型腔。(3)強(qiáng)化金屬表面　凸凹模的刃口。(4)磨削平面及圓柱面。mjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備1.機(jī)床主體包括主軸頭、床身、立柱、工作臺(tái)和工作液槽等部分2.脈沖電源也稱為電脈沖發(fā)生器，其作用是輸出具有足夠能量的單向脈沖電流，即產(chǎn)生火花放電來(lái)蝕除金屬。3.自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系

6、統(tǒng)電火花成形加工設(shè)備主要是靠自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)確保工件與電極之間在加工過(guò)程中始終保持一定的放電間隙.4.工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)圖5-5　工作液的循環(huán)方式a)、c)沖油方式　b)、d)抽油方式mjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備圖5-6　工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)原理圖1—貯油箱　2—液壓泵　3—過(guò)濾器4—安全閥　5—壓力表　6—工作液槽7—油杯　8—節(jié)流閥　9—射流管mjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備圖5-7　十字鉸鏈?zhǔn)诫姌O夾具調(diào)節(jié)裝置1—電極裝夾標(biāo)準(zhǔn)套　2—緊固螺釘　3—絕緣板4—下底板　5—十字板　6—上板　7—調(diào)節(jié)螺釘8—緊固螺釘　9—圓柱銷　10—導(dǎo)線固定螺釘m

7、jgy05三、電火花成形加工的設(shè)備5.機(jī)床附件(1)平動(dòng)頭　平動(dòng)頭是電火花成形加工中較常用的附件，主要應(yīng)用于型腔模在半精加工和精加工時(shí)精修側(cè)面，提高仿形精度，保證加工穩(wěn)定性，有利于極間排屑，防止短路和燒弧等。(2)電極夾具　電極夾具的作用是把工具電極裝夾固定在主軸上，并能調(diào)節(jié)電極的軸線與主軸軸線重合或平行。圖5-8　鋼球鉸鏈?zhǔn)诫姌O夾具調(diào)節(jié)裝置1—調(diào)節(jié)螺釘　2—球面墊圈3—鋼球　4—電極裝夾套mjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備5-9.TIFmjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備5-10.TIFmjgy05三、電火花成形加工的設(shè)備圖5-11　極性效應(yīng)和脈寬對(duì)蝕除量

8、的影響mjgy05四、影響電火花加工速