技术之窗

放电加工

  • 2020.11.09 10:28:37
  • 米思米
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在塑料模具的模仁型芯的机械加工中,经常使用放电加工法。放电加工法是一种即使是淬火后的坚硬钢材也能简单地进行形状加工的优秀机械加工法,也适用于精密的形状和三维曲面的加工。

但是,如果没有充分地理解放电加工特有的机械加工特性的话,作用于模具零件的时候会发生不良的问题。因此,让我们回到基本的放电加工过程中来说明下。

放电加工中,通常制作电极,使之与被加工物(工件)对峙,在双方施加不同电位后,在加工油中电极逐渐接近,用产生电弧放电时的高温发热所产生的热能,将工件的一部分融化并迅速分解加工方法。

电极和工件的放电间隙被称为放电间隙。放电间隙一般为0.03~0.3毫米左右。根据施加的电流大小进行调整。施加的电流为直流,有正极和负极。一般来说,电极侧为正极(阳极),工作侧设为负极(阴极)。这样的加工方式、加工性及电极的消耗程度等是比较合理的。

放电发生在几微米的距离内50万分之一秒到一千分之一秒的短时间内,局部上升到钢材熔点以上的温度。当然,工件的表面会瞬间熔化。另外,加工油也会瞬间蒸发成气体。加工油蒸发后的气体将工件的熔融部吹散,产生小凹陷(火山口)。

电极通过伺服电动机上下移动,重新开始下一次放电。

工件的表面因为发生了无数的火山口痕迹,会有细微的凹凸很粗糙。另外,在钢材的情况下,加工油中的碳成分浸渍到被熔化的钢材中,成为碳量多的马氏体(淬火时的结晶构造)的情况比较多,残留有残余应力,而且还产生了无数微小的裂纹(微裂纹)。

放电加工后的表面形成了几微米厚且不稳定的硬化层。但是,放电加工后的表面,如果不使用砂轮或油石仔细研磨,不去除硬化层的话,微裂纹在注塑成形的连续加工后会逐渐加大,有时会导致模具零件断裂的不良发生。

电极在放电加工过程中,通过放电自身也会熔化损耗。损耗的程度根据电流条件可以控制一定程度,但是完全不损耗是不可能的。因此,通常电极要准备2个以上,用于粗加工和精加工。


相关分类:电极


特邀专栏Consulting expert

Jane

机械设计及理论硕士,从事航空发动机传动系统设计五年,主管设计师。主要负责航空发动机主传动系统的齿轮箱设计。

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