數(shù)控線切割技術在冷沖模制造中的應用

■哈爾濱電機廠有限責任公司 趙麗輝，曹金軍

數(shù)控線切割技術在冷沖模制造中的應用

■哈爾濱電機廠有限責任公司 趙麗輝，曹金軍

冷沖模是電動機制造行業(yè)的重要工藝裝備，隨著電加工技術的不斷進步和線切割機床的廣泛應用，模具制造工藝也隨之發(fā)生了顯著的變化。

1. 合理選擇間隙補償量

編程首要任務是需確定鉬絲中心運動軌跡與切割軌跡之間的偏移量f。f為鉬絲半徑和單邊放電間隙之和。在實際工作中，要精確確定間隙補償是比較困難的。當前快速線切割機大都采用φ0.18mm鉬絲作為切割電極，鉬絲半徑容易確定，問題的關鍵是確定單邊放電間隙。這就要求對使用線切割機的脈沖電壓及電規(guī)準對工件表面精度及單邊放電蝕除量要準確掌握。在長期實踐中總結出，在相同條件下，當脈沖電規(guī)準在4～80ms時，工件單邊蝕除量在0.015～0.040mm變化。

特別需要注意的是，雖然編程時選擇了最佳補償量f，但因隨著工件加工時間的增加，鉬絲也在不斷地損耗，鉬絲損耗往往對工件表面尺寸精度影響很大。對于目前市面上信譽度較好φ0.18mm鉬絲，在切割到6萬mm2工作量時，就無法保證工件表面質(zhì)量和尺寸精度。如羊曲、深蓄磁極沖模這么重要的模具，在加工到60 000mm2的工作量前的上一個斷點，進行更換鉬絲，以保證工件質(zhì)量。

2. 工件加工工藝指導

冷沖模具的材料往往使用優(yōu)質(zhì)鋼材，如Cr鋼，Cr12MoV鋼等。材料在線切割加工前總需要進行熱處理，羊曲、深蓄機組磁極沖模采用Cr12MoV鋼。

以Cr12MoV鋼為例，往往加溫到1050℃保溫后，急速淬冷。由熱處理工藝理論知道，在常溫時保持某一狀態(tài)的金屬晶格，里面碳原子是確定的，當溫度升到1050℃時，原來晶格內(nèi)會有更多獲得了能量的碳原子進入而保持高溫度下的晶格結構，隨著急速淬冷，這些碳原子就保持在了晶格里，提高了材質(zhì)的硬度，同時也增加了線切割加工中材料的熱處理應力變形。這樣在線切割工藝安排上就要注意不同材料、不同硬度的工件加工時合理地選擇電壓等級、脈沖加工參量、變頻速度、加工電流及對淬火冷卻介質(zhì)濃度的調(diào)整。

3. 工件的裝夾及其他

在程序編制過程中，要充分注意到工件裝夾位置及切入點的選擇。適當定位可簡化編程工作。工件在工作臺上的位置不同，會影響到工件加工輪廓線的方位，直接影響到各點坐標的計算過程及結果。不同描述的程序段，加工穩(wěn)定性不同，如切割45°角的直線，這是線切割機差補運算最突出加工方式，是工件幾何精度、表面粗糙度相對差的加工模式。因此在冷沖模程序編制時，使零件定位盡量避開較大的45°直線程序。

為避免材料內(nèi)部組織及內(nèi)應力對加工精度的影響，除考慮工件在坯料中的取出位置之外，還必須合理選擇程序的走向和起點。因此，應盡可能把起（終）點選在切割表面的拐角處或在精度要求不高的表面上，或在容易修整的表面上。

4. 編程特別注意事項

（1）凹模工件尺寸大小應取接近于或等于工件的最小極限尺寸。凸模公稱尺寸比凹模公稱尺寸小一個最小的合理間隙值。

（2）凸模工件尺寸大小應接近于或等于孔最大極限尺寸，凹模公稱尺寸應比凸模公稱尺寸大一個最小合理間隙值。

20150708