模具制造中的九大特种加工工艺，全会的你就是高

1.电火花加工

（1）底子原理

电火花加工是运用浸在作业液中的南北极间脉冲放电时发作的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文为Electrical Discharge Machining，简称EDM。

电火花加工适用于精纤细型腔、窄缝、沟槽、旮旯等凌乱部件的加工。当刀具难于够到凌乱表面时，在需求深度切削的当地，在长径比特别高的当地，电火花加工工艺优于铣削加工。关于高技术零件的加工，铣削电极再放电可前进成功率，比较高宝贵的刀具费用比较，放电加工更适合。其他，在规矩了要作电火花精加工的当地，用电火花加工来供给火斑纹表面。在高速铣加工迅速开展的今天，电火花加工开展空间受到了必定的揉捏。在此一同，高速铣也给电火花加工带来了更大的技术前进。如：选用高速铣来制造电极，由于狭小区域加工的完毕和高质量的表面作用，让电极的规划数量大大下降。其他用高速铣来制造电极也可以使出产功率前进到一个新的层次，并能保证电极的高精度，这样使电火花加工的精度也前进了。

假设型腔的大部分加工由高速铣来完毕，则电火花加工只作为辅助方法去清角修边，这样留量更均匀、更少

（2）底子设备：电火花加工机床。

（3）首要特征

能加工一般切削加工方法难以切削的材料和凌乱形状工件；加工时无切削力；不发作毛刺和刀痕沟纹等缺陷；东西电极材料无须比工件材料硬；直接运用电能加工，便于完毕主动化；加工后表面发作蜕变层，在某些运用中须进一步去除；作业液的净化和加工中发作的烟雾污染处理比较费事。

电火花加东西有如下特征

可以加工任何高强度、高硬度、高耐性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可根据需求调度，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和下降噪声；出产功率低于切削加工；放电进程有部分能量消耗在东西电极上，导致电极损耗，影响成形精度。

（4）运用规划

加东西有凌乱形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切开薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等东西和量具。

电火花加工有必要具备三个条件

1. 有必要选用脉冲电源

2. 有必要选用主动进给调度设备，以坚持东西电极与工件电极间纤细的放电空地

3. 火花放电有必要在具有必定绝缘强度（10～107Ω ·m）的液体介质中进行。

不是一切的模具钢材都可以进行镜面电火花加工

有些模具钢材的电火花加工能简略抵达镜面作用，而有些模具钢材无论如何也达不到镜面作用。一同，模具钢材的硬度高些，电火花加工镜面的作用更好。请参阅下表各种材料与镜面加工功能。

类别	质料称谓	镜面功能
A	SKD61 STAVAX (S136) PD555 NAK80 718H	非常好 非常好 非常好 非常好 非常好
B	SKS3 SKH9 HPM38 S55C H13 XW10	好 好 好 好 好 稍差
C	SKD11 NAK55 HPM1 DH2F	差 差 差 差
D	Bs Al 超硬合金	梨皮面 梨皮面 梨皮面

2.电火花线切开加工

（1）底子原理

运用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切开成型。英文为Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM，又称线切开。

（2）底子设备：电火花线切开加工机床。

（3）首要特征

电火花线切开加工，除具有电火花加工的底子特征外，还有一些其他特征：

①不需求制造形状凌乱的东西电极，就能加工出以直线为母线的任何二维曲面；

②能切开0.05毫米左右的窄缝；

③加工中并不把悉数剩下材料加工成为废屑，前进了能量和材料的运用率；

④在电极丝不循环运用的低速走丝电火花线切开加工中，由于电极丝不断更新，有利于前进加工精度和减少表面粗糙度；

⑤电火花线切开能抵达的切开功率一般为20-60毫米2/分，最高可达300毫米2/分；加工精度一般为±0.01至±0.02毫米，最高可达±0.004毫米；表面粗糙度一般为Ra2.5至1.25微米，最高可达Ra0.63微米；切开厚度一般为40-60毫米，最厚可达600毫米。

（4）运用规划

首要用于加工：各种形状凌乱和精密纤细的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等；成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极；各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等。具有加工余量小、加工精度高、出产周期短、制造本钱低等杰出利益，已在出产中获得广泛的运用，现在国内外的电火花线切开机床已占电加工机床总数的60％以上。

电火花线切开加工是完毕工件标准加工的一种技术。在必定设备条件下，合理的拟定加工工艺路途是保证工件加工质量的重要环节。

电火花线切开加工模具或零件的进程，一般可分以下几个进程。

对图样进行分析和审理

慢走丝线切开

分析图样对保证工件加工质量和工件的归纳技术方针是有抉择意义的第一步。以冲裁模为例，在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切开加工的工件图样，大致有如下几种：

1.表面粗糙度和标准精度要求很高，切开后无法进行手艺研磨的工件；

2.窄缝小于电极丝直径加放电空地的工件，或图形内旮旯处不容许带有电极呆板井架放电空地所形成的圆角的工件；

3.非导电材料；

4.厚度逾越丝架跨距的零件；

5.加工长度逾越x,y拖板的有用行程长度，且精度要求较高的工件。

在符合线切开加工工艺的条件下，应着重在表面粗糙度、标准精度、工件厚度、工件材料、标准大小、协作空地和冲制件厚度等方面细心考虑。

编程注意事项

1.冲模空地和过渡圆半径的判定

合理判定冲模空地。冲模空地的合理选用，是关系到模具的寿数及冲制件毛刺大小的关键因素之一。不同材料的冲模空地一般选择在如下规划：

软的冲裁材料，如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板、红纸板、云母片等，凸凹模空地可选为冲材厚度的10%—15%。

硬质冲裁材料，如铁皮、钢片、硅钢片等，凸凹模空地可选为冲裁厚度的15%—20%。

这是一些线切开加工冲裁模的实践经历数据，比国际上盛行的大空地冲模要小一些。由于线切开加工的工件表面有一层组织脆松的熔化层，加 工电参数越大，工件表面粗糙度越差，熔化层越厚。跟着模具冲次的添加，这层脆松的表面会逐渐磨去，是模具空地逐渐增大。

合理判定过渡圆半径。为了前进一般冷冲模具的运用寿数，在线线、线圆、远远相交处，特别是小角度的旮旯上都应加过渡圆。过渡圆的大小 可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿数及冲制件的技术条件考虑，跟着冲制件的曾厚，过渡圆亦可相应增大。一般可在0.1—0.5㎜规划内选用。

关于冲件材料较薄、模具协作空地较小、冲件又不容许加大的过渡圆，为了得到杰出的凸凹模协作空地，一般在图形旮旯处也要加一个过渡圆。由于电极丝加工轨迹会在内旮旯处天然加工出半径等于电极丝半径加单面放电空地的过渡圆。

2.计算和编写加工程序

快走丝线切开

编程时，要根据配料的情况，选择一个合理的装夹方位，一同判定一个合理的起割点和切开路途。

起割点应取在图形的旮旯处，或在简略将凸尖修去的部位。

切开路途首要以避免或减少模具变形为原则，一般应考虑使挨近装夹着一边的图形最终切开为易。

3.穿制加工用的程序纸带和校对纸带

根据程序单把纸带制造完毕后，必定把程序单与制造好的纸带逐条进行校对，用校对好的纸带把程序输入控制器后才华试切样板，对简略有把握的工件可以直接加工。对标准精度要求高、凸凹模协作空地小的模具，有必要要用薄料试切，从事切件上可查看其精度和协作空地。如发现不符合要求，应及时分析，找出问题，批改程序直至合格后才华正式加工模具。这一进程是避免工件作废的一个重要环节。

根据实践情况，也可以直接由键盘输入，或从编程机直接把程序传输到控制器中。

3.电解加工（Electro Chemical Machining）

（1）底子原理

根据电解进程中的阳极溶解原理并借助于成型的阴极，将工件按必定形状和标准加工成型的一种工艺方法，称为电解加工。

（2）运用规划

电解加工关于难加工材料、形状凌乱或薄壁零件的加东西有明显优势。电解加工已获得广泛运用，如炮管膛线、叶片、整体叶轮、模具、异型孔及异型零件、倒角和去毛刺等加工。并且在许多零件的加工中，电解加工工艺已占有重要乃至不可代替的位置。

（3）利益

加工规划广。电解加工简直可以加工一切的导电材料，并且不受材料的强度、硬度、耐性等机械、物理功能的束缚，加工后材料的金相组织底子上不发作改动。它常用于加工硬质合金、高温合金、淬火钢、不锈钢等难加工材料。

（4）局限性

加工精度和加工稳定性不高；加工本钱较高，且批量越小，单件附加本钱越高。

4.激光加工

（1）底子原理

激光加工，是运用光的能量通过透镜集合后在焦点上抵达很高的能量密度，在极小时间内使材料熔化或气化而被蚀除下来，完毕加工。

（2）首要特征

激光加工技术具有材料浪费少、在规划化出产中本钱效应明显、对加工方针具有很强的适应性等优势特征。在欧洲，对高档轿车车壳与底座、飞机机翼以及航天器机身等特种材料的焊接，底子选用的是激光技术。

（3）运用规划

激光加作业为激光体系最常用的运用，首要技术包括：激光焊接、激光切开、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学堆积、立体光刻、激光刻蚀等。

5.电子束加工

（1）底子原理

电子束加工是运用高能量的集聚电子束的热效应或电离效应对材料进行的加工。

（2）首要特征

能量密度高，穿透能力强，一次熔深规划广，焊缝宽比大，焊接速度快，热影响区小，作业变形小。

（3）运用规划

电子束加工的材料规划广，加工面积可以极小；加工精度可以抵达纳米级，完毕分子或原子加工；出产率高；加工所发作的污染小，但加工设备本钱高；可以加工微孔、窄缝等，还可用来进行焊接和纤细的光刻。真空电子束焊接桥壳技术是电子束加工在轿车制造业中的首要运用。

6.离子束加工（Ion Beam Machining）

（1）底子原理

离子束加工是在真空状况下，将离子源发作的离子流，经加快、集合抵达工件表面上而完毕加工。

（2）首要特征

由于离子流密度及离子能量可以精确控制，因而能精确控制加作业用，完毕纳米级乃至分子、原子级的超精密加工。离子束加工时，所发作的污染小，加工应力变形极小，对被加工材料的适应性强，但加工本钱高。

（3）运用规划

离子束加工依其目的可以分为蚀刻及镀膜两种。

1）蚀刻加工

离子蚀刻用于加工陀螺仪空气轴承和动压马达上的沟槽，分辨率高，精度、重复一致性好。离子束蚀刻运用的另一个方面是蚀刻高精度图形，如集成电路、光电器件和光集成器件等电子学构件。离子束蚀刻还运用于减薄材料，制造穿透式电子显微镜试片。

2）离子束镀膜加工

离子束镀膜加工有溅射堆积和离子镀两种方法。离子镀可镀材料规划广泛，不论金属、非金属表面上均可镀制金属或非金属薄膜，各种合金、化合物、或某些组成材料、半导体材料、高熔点材料亦均可镀覆。

离子束镀膜技术可用于镀制润滑膜、耐热膜、耐磨膜、装修膜和电气膜等。

7.等离子弧加工

（1）底子原理

等离子弧加工，是运用等离子弧的热能对金属或非金属进行切开、焊接和喷涂等的特种加工方法。

（2）首要特征

1）微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板；

2）具有小孔效应，能较好完毕单面焊双面安闲成形；

3）等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，10-12mm厚度钢材可不开坡口，能一次焊透双面成形，焊接速度快，出产率高，应力变形小；

4）设备比较凌乱，气体耗量大，只适合室内焊接。

（3）运用规划

广泛用于工业出产，特别是航空航天等军工和尖端工业技术所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接，如钛合金的导弹壳体、飞机上的一些薄壁容器等。

8.超声加工

（1）底子原理

超声加工是运用超声频作小振幅振动的东西，并通过它与工件之间游离于液体中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐渐破碎的特种加工，英文简称为USM。超声加工常用于穿孔、切开、焊接、套料和抛光等。

（2）首要特征

可以加工任何材料，特别适用于各种硬、脆的非导电材料的加工，对工件的加工精度高，表面质量好，但出产率低。

（3）运用规划

超声加工首要用于各种硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、锗、铁氧体、宝石和玉器等的打孔（包括圆孔、异形孔和弯曲孔等）、切开、开槽、套料、雕琢、成批小型零件去毛刺、模具表面抛光和砂轮修整等方面。

9.化学加工

（1）底子原理

化学加工（Chemical Etching），是运用酸、碱或盐溶液对工件材料的腐蚀溶解作用，以获得所需形状、标准或表面状况的工件的特种加工。

（2）首要特征

1）能加工任意能切削金属材料，不受硬度、强度等功能的束缚；

2）适宜大面积加工，并可一同加工多件；

3）不发作应力、裂纹、毛刺，表面粗糙度达Ra1.25-2.5μm；

4）操作简练；

5）不适合加工对窄狭槽、孔；

6）不宜消除表面不平、划痕等缺陷。

（3）运用规划

适于大面积厚度减薄加工；适于在薄壁件上加工凌乱型孔。

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