楊 峰

（徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校 江蘇 徐州 221011）

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，作為其基石的模具產(chǎn)業(yè)也獲得了很大程度的發(fā)展，而作為模具加工方法之一的線切割加工也獲得了很大程度的發(fā)展。但同時也存在著很多的問題其中對模具加工影響最大的就是變形和開裂。這種問題的出現(xiàn)使得模具零件報廢，延長了模具的加工工時增加了模具加工的成本。其實在模具加工中很多的原因使得模具加工出現(xiàn)變形和開裂。在模具加工中我們又采用什么措施來解決模具加工中出現(xiàn)的這種問題呢？

1 模具線切割加工產(chǎn)生變形和開裂的原因

1.1 模具材料的影響

1.1.1 對于淬透性差，易變性的模具材料(T8A、T10A 等)，采用線切割加工易變性和開裂。

1.1.2 原材料存在嚴(yán)重的碳化物偏析也易產(chǎn)生變形和開裂。

1.2 線切割工藝的安排不合理

1.2.1 線切割的路徑選擇不當(dāng)

電火花線切割切割路線的起始點應(yīng)選擇在工件表面較為平坦、對工作性能影響較小的部位。對于精度要求較高的工件，最好將切割起始點取在坯件上預(yù)制的穿絲孔中，不可從坯件外部直接切入，以免引起工件切開處發(fā)生變形。而如果路徑選擇不合理就會造成工件的變形或開裂。

1.2.2 工件的夾壓方式不可靠、夾壓點的選擇不當(dāng)

一般情況下，最好將電火花線切割切割起始點安排在近夾持端，將工件與其夾持部分分離的切割段安排在切割路線的末端，將暫停點設(shè)在近坯件夾持端部位。如果夾壓時不這么做也會造成變形和開裂。

1.2.3 電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)

1.3 零件結(jié)構(gòu)的影響

1.3.1 對于窄長形狀的凹模、凸模而言易產(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?，其模具變形量越大。變形的?guī)律是型腔中部癟入，凸模通常是翹曲；1.3.2 對于形狀復(fù)雜清角的淬火型腔而言，在尖角處極易產(chǎn)生裂紋，甚至易出現(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)；

1.3.3 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，在即將切透時易產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象；

1.3.4 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)。

2 解決措施

2.1 選擇變形量較小的材料，采用正確的熱處理工藝

2.1.1 避免選用淬透性差、易變形材料

2.1.2 嚴(yán)格檢查原材料化學(xué)成分、金相組織和探傷，對于不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不宜選用。

2.1.3 對于模具材料用較長時間回火，提高模具抗斷裂韌性值，以防止線切割加工過程中出現(xiàn)變形和開裂。

2.2 優(yōu)化工藝方案，選擇合理的工藝參數(shù)

2.2.1 改進(jìn)切割方法

（1）改變一次切割到位的傳統(tǒng)習(xí)慣為粗、精二次切割，以便第一次粗切割后的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應(yīng)根據(jù)第一次切割后的變形量大小而定，一般取0.5mm左右即可。這種辦法常應(yīng)用于形狀復(fù)雜而勢必產(chǎn)生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具。

（2）改變兩點夾壓的習(xí)慣為單點夾壓，以便切割過程中的變形能自由伸張，防止兩點夾壓對變形的干涉，但要注意，單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產(chǎn)生的變形只影響廢料部分，避免了對成型部分的影響。

（3）對易變形的切割零件，要根據(jù)零件形狀特征統(tǒng)籌安排切割的起始點、程序走向及夾壓位置，以減少變形量。一般應(yīng)選擇較平坦、已精加工或?qū)ぜ阅苡绊懖淮蟮牟课辉O(shè)置線切割的起始點。

2.2.2 選擇合理的工藝參數(shù)

（1）采用高峰值窄脈沖電參數(shù)，使工件材料以氣相拋出，氣化溫度大大高于融化溫度，以帶走大部分熱量，避免工件表面過熱而產(chǎn)生變形；

（2）有效地進(jìn)行逐個脈沖檢測，控制好集中放電脈沖串的長度，也可解決局部過熱問題，消除裂紋的產(chǎn)生；

（3）脈沖能量對裂紋的影響極其明顯，能量越大，裂紋則越寬越深；脈沖能量很小時，例如采用精加工電規(guī)準(zhǔn)，表面粗糙度值＜Ra1.25μm,一般不易出現(xiàn)裂紋。

［1］徐志揚(yáng).模具制造工.中國勞動社會保障出版社,2006.

［2］陳子銀.模具數(shù)控加工技術(shù).人民郵電出版社，2006.

［3］甄瑞麟.模具制造工藝學(xué).清華大學(xué)出版社，2009.

［4］劉明.模具制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

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