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平垫圈模具加工中的正确应用电火花线切割的方法

作者: admin 时间: 2017-04-25 10:02 来源:五金冲压件

平垫圈模具加工中,电火花线切割加工技术得到了广泛的应用,但在线切割加工过程中,平垫圈模具易产生变形和产生裂纹,造成零件的报废,使得成本增加等问题屡屡发生。所以,线切割加工中平垫圈模具的变形和开裂问题,也越来越引起人们的关注,多年来,人们对线切割加工的变形和开裂认识不够,往往造成线切割加工部门与来料加工者之间相互推脱责任,产生矛盾。

其实,变形和开裂的原因是多方面的,如材料问题、热处理问题、结构设计问题、工艺安排问题及线切割时工件的装夹和切割线路选择的问题等等。在这诸多因素中,能否找到线切割加工变形和开裂规律呢?笔者通过多年的深入研究,提出了以下防止变形和开裂的措施。

1、产生变形及裂纹的主要因素

在生产实践中,作者经过大量的实例分析,发现线切割加工产生变形和裂纹与下列因素有关。

1.1与零件的结构有关

1)凡窄长形状的凹模、凸模易产生变形,其变形量的大小与形状复杂程度、长宽比、型腔与边框的宽度比有关。形状越复杂,长宽比及型腔与边框宽度比越大,其平垫圈模具变形量越大。变形的规律是型腔中部瘪入,凸模通常是翘曲;

2)凡是形状复杂清角的淬火型腔,在尖角处极易产生裂纹,甚至易出现炸裂现象。其出现的频率与材料的成分、热处理工艺等有关;

3)圆筒形壁厚较簿零件,若在内壁进行切割,易产生变形,一般由圆形变为椭圆形。若将其切割缺口,在即将切透时易产生炸裂现象;

    4)由零件外部切入的较深槽口,易产生变形,变形的规律为口部内收,变形量的大小与槽口的深度及材料性质有关。

1.2与热加工工艺有关

1)平垫圈模具毛坯在锻造时始锻温度过高或过低,终锻温度偏低的零件;

    2)终锻温度过高,晶粒长大,终锻后冷却速度过慢,有网状碳化物析出的模坯;

3)锻坯退火没有按照球化退火工艺进行,球化珠光体超过5级的零件;

4)淬火加热温度过高,奥氏体晶粒粗大,降低材料强韧性,增加脆性;

5)淬火工件未及时回火和回火不充分的零件。

1.3与机械加工工艺有关

1)面积较大的凹模,中间大面积切除而又事先未挖空,因切去框内较大的体积,框形尺寸将产生一定的变形;

2)凡坯料中无外形起点穿丝孔,不得不从坯料外切入的,不论其凸模回火和形状如何,一般容易产生变形,尤其是淬火件变形严重,甚至在切割中产生裂纹;

3)对热处理后的磨削零件,无砂轮粒度、进刀量、冷却方式等工艺要求,磨削后表面有烧伤及微裂纹等疵病的零件。

1.4与材料有关

1)原材料存在严重的碳化物偏析;

2)淬透性差、易变形的材料,如T10A、T8A等。

1.5与线切割工艺有关

1)线切割路径选择不当,易产生变形;

2)工件的夹压方式不可靠、夹压点的选择不当,均易产生变形;

    3)电规准选择不当,易产生裂纹。

2  防止变形和开裂的措施

找到了变形和开裂的原因,即可对症下药采取相应的措施予以避免,防止变形、开裂。具体的措施可以从以下几个方面入手:

2.1 选择变形量较小的材料,采用正确的热处理工艺

为了防止和减少变形、开裂,对需要线切割加工的平垫圈模具,应对材料的选择、热加工、热处理直到制成成品的各个环节都要充分关注和重视;

1)严格检查原材料化学成分、金相组织和探伤,对于不合格原材料和粗晶粒钢材及有害杂质含量超标钢材不宜选用;

2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔钢材;

3)避免选用淬透性差、易变形材料;

4)坯料应合理锻造,遵守镦粗、拔长、锻压比等锻造守则,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间;

5)改进热处理工艺,采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火;

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