摘 要：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(guò)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(wèn)題屢屢發(fā)生。所以，線切割加工中模具的變形和開(kāi)裂問(wèn)題，也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。對(duì)數(shù)控電火花線切割加工的特點(diǎn)以及線切割加工中引起模具加工零件變形的各種因素作了深入分析，從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中提出一些解決途徑和有效加工方法，相信對(duì)提高模具加工質(zhì)量有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：電火花線切割加工；模具加工；應(yīng)用

電火花線切割加工是在電火花加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的工藝形式，它是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲作為工具電極，在金屬絲與工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的電腐蝕作用對(duì)工件切割加工的。數(shù)控線切割加工零件的精度高，適應(yīng)平面復(fù)雜形狀零件的加工，具有應(yīng)用靈活、加工周期短、節(jié)約材料等特點(diǎn)，在模具生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電火花線切割機(jī)床來(lái)加工。

在模具加工中，導(dǎo)致模具變形和開(kāi)裂的原因是多方面的，如，材料問(wèn)題、熱處理問(wèn)題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝安排問(wèn)題及線切割加工時(shí)工件的裝夾和機(jī)床參數(shù)的選擇問(wèn)題等。在用電火花線切割機(jī)床加工模具時(shí)，加工時(shí)的工藝安排和加工時(shí)工件的裝夾和機(jī)床參數(shù)的選擇對(duì)模具產(chǎn)生的變形和開(kāi)裂影響非常的大。筆者通過(guò)多年的深入研究，提出了在電火花線切割加工模具過(guò)程中防止變形和開(kāi)裂的措施。

一、合理安排機(jī)械加工工藝

（1）選擇好毛坯。電火花線切割加工模具工件坯料的大小，要根據(jù)模具零件的大小確定，不宜太小。一般情況下，圖形應(yīng)位于坯料中部或離毛坯邊緣較遠(yuǎn)而不易產(chǎn)生變形的位置上，通常應(yīng)取圖形到坯料邊距大于10mm。

（2）合理確定穿絲孔位置和切割方向。許多模具制造者在切割凸模類外形工件時(shí)，常常從材料的側(cè)面切入，在切入處產(chǎn)生缺口，殘余應(yīng)力從切口處向外釋放，易使凸模變形。為了避免變形，在淬火前先在毛坯上打穿絲孔，孔徑為3～10mm，待淬火后從毛坯內(nèi)對(duì)凸模進(jìn)行封閉切割，切割方向一般選擇逆時(shí)針進(jìn)行加工。

（3）用機(jī)械加工去除大量的材料。凡較大的型腔或窄長(zhǎng)而復(fù)雜的凸模，配制坯料時(shí)要改變傳統(tǒng)的實(shí)心板料習(xí)慣。大框型腔、窄長(zhǎng)型腔等易變形零件，應(yīng)先用機(jī)械加工去除大量的加工余量，使各部分余量均勻，這樣產(chǎn)生的應(yīng)力小，同時(shí)切割時(shí)切除的體積也就小，應(yīng)力達(dá)到平衡也就不致受破壞。

（4）采取多次切割工藝。線切割多次切割工藝應(yīng)與機(jī)械制造工藝一樣，先粗加工，后精加工，改變一次切割到位的傳統(tǒng)習(xí)慣，以便第一次粗切割后的變形量在精切割時(shí)及時(shí)地被修正。一般精切割時(shí)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(shì)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。

二、合理選擇裝夾方式

（1）對(duì)于較大的型腔或窄長(zhǎng)而復(fù)雜的凸模，應(yīng)采用橋式支撐方式裝夾，在這基礎(chǔ)上應(yīng)在毛坯下方墊上數(shù)個(gè)墊塊，墊塊一般選擇不導(dǎo)電的木塊或圓柱塑料棒，以緩解在加工過(guò)程中受到毛坯本身重力的影響導(dǎo)致的變形。

（2）改變兩點(diǎn)夾壓的習(xí)慣為單點(diǎn)夾壓，以便切割過(guò)程中的變形能自由伸張，防止兩點(diǎn)夾壓對(duì)變形的干涉，但要注意，單點(diǎn)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(duì)成型部分的影響；以多次更換夾壓點(diǎn)的方法，也可以使變形減小。

（3）對(duì)易變形或薄壁的切割零件，可以在零件底面加一塊托板，用膠粘固或螺栓壓緊，使工件與托板連成一體，且保證導(dǎo)電性良好，加工時(shí)連托板一塊切割。

三、合理選擇機(jī)床加工參數(shù)

（1）適當(dāng)提高電極絲滾筒的轉(zhuǎn)速，這樣就能把更多的切削液帶入切縫中，從而能帶走切削過(guò)程中產(chǎn)生的大部分熱量，避免零件表面過(guò)熱產(chǎn)生的變形。

（2）采用高峰值窄脈沖電參數(shù)，使工件材料以氣相拋出，汽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(guò)熱而產(chǎn)生變形。

（3）當(dāng)切割厚度比較大的工件時(shí)，適量增大切削液的流量，讓切削液盡可能多地浸入細(xì)窄縫中，以帶走大部分熱量，避免工件表面過(guò)熱而產(chǎn)生變形。

（4）脈沖能量對(duì)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(shí)，裂紋就越窄越淺。所以選擇電參數(shù)時(shí)盡可能按精加工的參數(shù)來(lái)選擇。

以上是作者在多年生產(chǎn)實(shí)踐中摸索和總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了較好的效果。但引起線切割變形的因素很多，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制訂出最佳工藝方案，采用正確的工藝方法（尤其是熱加工、熱處理），嚴(yán)格控制每道工序并不斷摸索和總結(jié)，才能更有效地防止線切割的變形和開(kāi)裂的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 董慧紅