电火花成型电极改造
电火花机放电加工中的经验分享——电极设计制作
电火花机放电加工中的阅历共享——电极设计制作(1)设计电极前要充足了解模具结构。
分清楚模具的胶位、插破位、靠破位、枕位等,确认好哪些部位需要放电加工,模仁与镶件是否要组装放电。
(2)设计电极时要依照肯定的顺序进行,以防漏拆电极。
这点对于多而杂模具的电极设计特别紧要。
(3)设计电极要考虑电极的制作问题。
设计的电极应简单制作,是只使用一种加工方法就可以完成。
如用CNC铣制作多而杂电极特别便利,也简单保证电极精度。
(4)对于产品有外观和棱线要求的模具,可以优先考虑将电极设计为一次可以加工整体型腔的结构;但也要注意,电火花在加工中存在“面积效应”,在电极面积比较大,且加工深度较深、排屑困难的情况下,应将整体电极分拆成几个电极进行分次加工,否则在加工中会显现放电不稳定、加工速度慢、精度难以保证等不良情况;有时整体电极加工有困难,有加工不到的死角,或者是不好加工,所需刀具太长或太小,就可以考虑分多一个电极,有时局部需要清角电极。
(5)电极的尖角、棱边等凸起部位,在放电加工中比平坦部位损耗要快。
为提高电火花加工精度,在设计电极时可将其分解为主电极和副电极,先用主电极加工型腔或型孔的重要部分,再用副电极加工尖角、窄缝等部分。
(6)对于一些薄小、高处与低处跌差很大的电极,电极在CNC铣制作和电火花加工中都特别简单变形,设计电极时,应采纳一些加强电极,防止变形的方法。
下为典型的加强电极的例子。
(7)电极在加工部位开向的方向,必须延长肯定尺寸,以保证工位加工出来后口部无凸起的小筋。
(8)电极需要避空的部位必须进行避空处置,躲避在电火花加工中发生加工部位以外不希望的放电情况。
(9)设计电极时应考虑削减电极的数目。
可以合理地将工件上一些不同的加工部位组合在一起,作为整体加工或通过移动坐标实现多处位置的加工;将工件上多处相同的加工部位采纳电极移动坐标来加工。
(10)设计电极时应将加工要求不同的部位分开设计,以充足各自的加工要求。
电火花成型实验报告
电火花成型实验报告《电火花成型实验报告》摘要:本实验旨在研究电火花成型技术在材料加工中的应用。
通过实验测试,我们发现电火花成型技术可以在金属材料上实现精密加工,具有高效、精度高等优点。
本报告详细介绍了实验过程、结果分析以及对电火花成型技术的应用前景进行了讨论。
1. 实验目的本实验旨在探究电火花成型技术在材料加工中的应用,分析其加工效果和优缺点,为该技术的进一步研究提供参考。
2. 实验原理电火花成型是一种利用电脉冲放电进行加工的方法。
在实验中,我们使用了一台电火花成型机,通过控制电脉冲的频率、幅值和宽度,使电极与工件之间产生放电,从而在工件表面形成微小的坑洞,实现精密加工。
3. 实验过程首先,我们选择了一块铝合金材料作为实验样品,然后在电火花成型机上设置合适的参数,包括放电频率、幅值和宽度等。
接着,将工件放置在加工台上,并通过控制系统进行加工操作。
最后,观察实验结果并进行数据记录。
4. 实验结果经过实验测试,我们发现电火花成型技术可以在铝合金材料上实现精密加工,加工表面光洁度高,加工精度可控。
同时,该技术具有高效、操作简单等优点。
然而,由于放电过程中会产生热量,可能导致工件表面变形或烧损,因此在实际应用中需要谨慎操作。
5. 结论与讨论电火花成型技术在材料加工中具有一定的应用前景,尤其适用于对加工精度要求较高的材料。
未来可以进一步研究该技术的优化和改进,以提高其在工业生产中的应用性能。
综上所述,本实验通过对电火花成型技术的研究,得出了一些初步的结论,并对其应用前景进行了讨论。
希望本报告能为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。
电火花加工电极制造、装夹及校正
在电火花加工中,放电机在放电的过程中,电极把自己的完整形状转移给了工件,所以电极的形状和精度对于最后工件的加工精度会起到十分大的影响。
因此,对于电极我们也应该有一定的了解。
下面我们就来具体介绍一下电极的制造、装夹以及校正。
一、电极的制造1、切削加工过去常见的切削加工有铣、车、平面和圆柱磨削等方法。
但是随着数控技术的发展,目前经常采用数控铣床、加工中心制造电极。
数控铣削加工电极不仅能加工精度高、形状复杂的电极,而且速度快。
石墨材料在加工时容易碎裂、粉末飞扬,所以在加工前需要将石墨放在工作液中浸泡,这样可以有效减少崩角以及粉末飞扬。
紫铜材料切削比较困难,为了达到比较好的表面粗糙度,经常在切削加工后进行研磨抛光。
2、线切割加工除了用机械加工方法制造电极以外,在比较特殊需要的场合也可以用线切割加工电极,即适用于形状特别复杂,用机械加工方法无法胜任或很难保证精度的情况。
3、电铸加工电铸方法主要用来制作大尺寸电极,特别是在板材冲模领域。
使用电铸制作出来的电极的放电性能特别好。
用电铸方法制造电极,复制精度高,可制作出用机械加工方法难以完成的细微形状的电极。
它特别适合于有复杂形状和团的浅型腔的电火花加工。
电铸法制造电极的缺点是加工周期长,成本较高,电极质地比较疏松,使电加工时的电极损耗较大。
二、电极的装夹电极在安装的时候,一般使用的是通用夹具或专用夹具直接将电极装夹在机床主轴的下端。
镶拼式电极的装夹比较复杂,一般先用连接板将几块电极拼接成所需的整体,然后再用机械方法固定也可用聚氯乙烯酸溶液或环氧树脂粘合,在拼接时各结合面需平整密合,然后再将连接板连同电极一起装夹在电极柄上。
三、电极的校正电极装夹好后,必须进行校正才能加工,即不仅要调节电极与工件基准面垂直,而且需要在水平面内调节、转动一个角度,使工具电极的界面形状与将要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致。
电火花加工工艺电极材料选择方法
不同的材料做电极对于电火花加工速度、加工质量、电极损耗、加工稳定性有重要的影响。
因此,在实际加工中,应综合考虑各个方面的因素,选择最合适的材料做电极。
那么,在电火花加工工艺中,电极材料要如何去选择呢?一、电极种类1、铸铁电极铸铁电极来源足,价格低廉,机械加工性能好,便于采用成型磨削,因此电极的尺寸精度、几何形状精度及表面粗糙度都很容易得到保证。
电极损耗和加工稳定性较一般,容易起弧,生产率也不及铜电极。
铸铁是一种比较常见的电极材料,多用于穿孔加工。
2、钢电极钢材料来源丰富,价格便宜,具有良好的机械加工性能。
加工稳定性较差,电极损耗较大,生产率也较低。
多用于一般的穿孔加工。
3、紫铜、纯铜电极加工过程中稳定性好,生产率高。
精加工时比石墨电极损耗小。
易于加工成精密、微细的花纹,采用精密加工时可以达到1.25微米的表面粗糙度。
因为其韧性大,故机械加工性能差,磨削加工困难。
适宜于做电火花成形加工的精加工电极材料。
4、黄铜电极在加工过程中稳定性好,生产率高。
机械加工性能尚好,它可用仿形刨加工,也可用成形磨削加工,但其磨削性能不如钢和铸铁。
电极损耗最大。
5、石墨电极石墨电极机加工成型容易,容易修正。
加工稳定性能比较好,生产效率高,在长脉宽、大电流加工时电极损耗小。
机械强度差,尖角处容易出现崩裂。
适用于电火花成型加工的粗加工电极材料。
因为石墨的热胀系数小,也可作为穿孔加工的大电极材料。
二、电极设计1、详细分析产品的图纸,确定电火花加工位置。
2、根据现有设备、材料、拟采用的加工工艺等具体情况确定电极的结构形式。
3、根据不同的电极损耗、放电间隙等工艺要求对照型腔尺寸进行缩放,同时要考虑工具电极各部位投入放电加工的先后顺序不同,工具电极上各点的总加工时间和损耗不同,同一电极上端角、边和面上的损耗值不同等因素来适当补偿电极。
分析数控电火花成形加工所用电极的制造工艺
分析数控电火花成形加工所用电极的制造工艺
制造电极是电火花加工的第一步,根据图纸要求,缩放电极尺寸是顺利完成加工的关键。
缩放的尺寸要根据所决定的放电间隙再加上一定的比例常数而定。
一般宁可取理论间隙的正差,即电极的标称尺寸要偏“小”一些,也就是“宁小勿大”。
若放电间隙留小了,电极做“大”了,使实际的加工尺寸超差,则造成不可修废品。
如电极略微偏“小”,在尺寸上留有调整的余地,经过平动调节或稍加配研,可最终保证图纸的尺寸要求。
在型孔加工中无论是制造阶梯电极,还是直接加工电极,由于最终要控制凸凹模具的配合间隙,因此对电极缩放尺寸的要求是十分严格的,一般应控制在土0.0lrnm。
石墨在加工前应预处理,在油里浸透好,以便在机械加工时,石墨屑不易飞扬,清角线和棱角线不易剥落。
石墨和紫铜电
极采用一般的机械加工(车、铣、刨、磨等,必要时采用数控机床加工),最后钳工修整成形。
紫铜电极还可采用线切割加工。
一般对于形状比较简单的型腔,多数采用单电极成形工艺,即采用一个电极,借助乎动扩大间隙,达到修光型腔的目的。
单电极,,可以是独块电极,也可以是镶拼电极,这由电极加工工艺而定。
对于大中型及型腔复杂的模具,可以采用多电极加工,各个电极可以是独块的,也可以是镶拼的,视具体情况而定。
电火花“微小”成形电极设计
用银钨合金材料作电极。
2 成形部位的设计 .
电极成形部位是电极成形加工的核心。其外形轮廓
选取适宜、尺寸确定合理直接影 响电火花成形加工 的效 率 、表面粗糙度及尺寸精度。
、
电火花成形电极的设计
电火花成形加工 作为模 具加 工工 艺流程 的一 部分 , 工艺性 强,影响因素多 ,随机性大。设计前 必须对模 具
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加工的整体工艺要求 、工艺流程及 电火花成形 加工所 必
()电极成形部位外形轮廓选取 成形部位依据成 1
形轮廓的几何特点可分为开放型 和封 闭型两种 。开放 型 的成形部位 电极外形轮廓可选择加工 效率较高 、电极 损 耗小为主加工进给方 向,在此主进给方 向上加工 区域 的
备的一些工艺条件 ( :所加工工件 的材 料特性 ;电火 如 花成形加工部位 的表面粗糙度要求 ;电火花成形 加工部 位在待加工工件上 的位置特点 ; 成形部位是否进行 了粗加 工及预留余量 ; 热处理工艺对成形部位产生内应力变形的 影响等)必须进行综合分 析;其次 了解 电火花加工机床的 软硬件设施 , 如机床的电加工性能、机床装夹系统 等,必 要时还要查阅相关技术资料为设计方案的确立提供依据 。
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电火花 “ 小 ’ 成 形 电极 设 计 微 ’
陕西华达工模具制造有 限责任公 司 ( 西安 7 0 6 ) 江正 军 10 5
电火花成形加工技术的现状与发展趋势
电火花成形加工技术的现状与发展趋势电火花成形加工技术是一种高精度、高效率、高灵活性的加工方法,广泛应用于模具制造、航空航天、汽车、电子等领域。
该技术通过形成电火花放电腐蚀、切割工件表面,将固体工件形成所需形状。
随着制造行业的发展和技术的不断升级,电火花成形加工技术在应用范围、加工精度、成型效率等方面也有所提升。
本文将详细介绍电火花成形加工技术的现状和发展趋势。
一、电火花成形加工技术的现状1. 应用范围扩大电火花成形加工技术广泛应用于钢铁、航空、汽车、电子、医疗、航天等行业。
特别是在模具加工领域,电火花成形加工技术已成为最常见的成形加工方法。
除此之外,电火花成形加工技术在加工高强材料、微细零部件等方面也有广泛应用。
2. 加工精度提高电火花成形加工技术具有高精度的优势,其加工精度可达到亚微米级别。
由于电火花加工时,电极与工件之间的间隙可以控制在微米级,因此可以保证加工出的模具和零部件的精度和表面质量的高度一致性。
3. 加工效率提高传统的电火花成形加工技术通常采用单电极加工方式,加工效率较低。
如今,优化后的多电极电火花成形加工技术可以同时加工多个工件,从而提高了加工效率。
此外,电极与工件間隙的控制技术也不断完善,使得加工效率得到快速提升。
4. 自动化程度提高随着工业4.0时代的到来,电火花成形加工技术的自动化程度逐渐提高。
目前,许多厂家已经研发出自动化程度高的电火花成形加工机床。
这样可以大幅提高电火花加工的生产效率和稳定性,减少加工错误和损失,节约生产成本。
二、电火花成形加工技术的发展趋势1. 精密化和高速化电火花成形加工技术目前的发展方向是提高加工精度和加工速度。
因此,更加精密化的切削工具和更高速的电火花腐蚀液将成为电火花成形加工技术发展的重点。
这将有助于提高产品质量和加工效率。
2. 智能化和自动化随着科技的进步,电火花成形加工技术将越来越智能化和自动化。
这将会使得机器人、机器视觉和自主化控制系统的应用变得更加常见,从而提高电火花成形加工技术的高效性和可靠性。
任务2电火花成型加工电极的制造与安装
任务2电火花成型加工电极的制造与安装一、引言在电火花成型加工中,电极是起到放电和脉冲形状控制的关键元件。
电极的制造质量和安装方式将直接影响到加工结果的精度和稳定性。
本文将详细介绍电火花成型加工电极的制造和安装方法。
二、电极制造1. 硬质电极材料选择硬质电极材料应具有高熔点、高导电性和良好的耐腐蚀性能。
常用的硬质电极材料包括钨铜合金、铜石墨等。
根据加工要求和材料的特性,选择合适的硬质电极材料。
2. 电极形状设计电极形状设计应根据加工零件的要求和电火花成型加工的原理进行。
常见的电极形状包括平面电极、柱面电极、球形电极等。
电极的形状设计将直接影响到加工结果的精度和表面质量。
3. 电极制造工艺3.1 制造预备工作在制造电极之前,需要进行一些预备工作,如准备电极加工所需的材料、设备和工具,清洁工作台和加工设备,确保工作环境整洁无尘。
3.2 电极加工根据电极形状设计,利用数控机床或手工工具进行电极的加工。
加工过程中需要注意保持加工精度和表面质量,并避免电极变形和损坏。
3.3 钝化处理制造完电极后,需要进行钝化处理以增加电极的耐腐蚀性能。
常用的钝化处理方法有电解钝化和化学钝化,根据电极材料的特性选择合适的钝化方法。
4. 电极质量检验制造完电极后,需要进行质量检验以确保电极能够满足加工要求。
常用的电极质量检验方法包括尺寸测量、形状检测和电极面质量检查等。
三、电极安装1. 安装位置选择根据加工要求和工件形状选择合适的电极安装位置。
通常情况下,选择离加工表面一定距离的位置进行安装,以确保加工的稳定性和精度。
2. 安装方式选择电极的安装方式主要有夹持式安装和螺纹式安装两种。
根据加工要求选择合适的安装方式,并确保安装牢固可靠。
3. 电极安装步骤3.1 清洁工作台和加工设备在安装电极之前,需要将工作台和加工设备清洁干净,确保无尘和杂质。
3.2 安装夹具或螺母根据选择的安装方式,安装夹具或螺母,将电极固定在加工设备上。
3.3 调整电极位置根据加工要求,调整电极的位置,确保与工件表面的距离和角度满足加工需求。
电火花加工精度改的善措施共25页文档
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总结出提高电火花加工精度直接相关的三大方面:电极的优化设
计制作、工件定位的精度保证、工件的定位加工和加工中的测量
确认。从这三方面详细论述了如何提高电火花加工精度、工艺流
程化,为公司带来的直接应用效益。
1.现状分析
n 1.1加工机及加工环境 分析
公司现状使用的数控机床均为日本高速高精度加工机,其机床相
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机床的几何误差:工件的加工精度很大程度上取决于机床的精度。
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电火花加工中降低电极损耗的一般原则
电火花加工是一种常用的金属加工方法,它通过电脉冲在工件和电极之间产生放电,从而实现对工件的精密加工。
电火花加工中电极损耗是一个普遍存在的问题,影响着加工效率和加工质量。
降低电极损耗是在电火花加工中非常重要的一项工作。
本文将从几个方面介绍电火花加工中降低电极损耗的一般原则。
一、选择合适的电极材料电火花加工中常用的电极材料有铜、铝、钼等。
合理选择电极材料对于降低电极损耗至关重要。
一般来说,硬度大、导热性好、热膨胀系数小的材料更适合用于电火花加工电极。
钼具有高硬度和低热膨胀系数,是一种较为理想的电极材料。
在电火花加工中选择合适的电极材料有助于降低电极损耗。
二、优化电极设计电火花加工电极的设计对于电极损耗也有一定的影响。
合理设计电极形状、尺寸和结构,可以有效地减少电极的损耗。
采用圆弧形状的电极可以减少电极和工件之间的间隙,降低放电能量损耗,同时可以提高放电稳定性,从而减少电极损耗。
在电火花加工中,优化电极设计是降低电极损耗的重要手段。
三、控制放电参数放电参数的选择直接影响着电极的损耗情况。
合理选择放电电压、电流和脉冲宽度,可以有效地减少电极的损耗。
一般情况下,采用较小的放电电压和电流可以减少电极受热和材料的蒸发,从而减少电极损耗。
合理选择脉冲宽度,控制放电时间和能量的大小,也是减少电极损耗的重要手段。
在电火花加工中,控制放电参数是降低电极损耗的重要途径。
四、加强电极的冷却电极在电火花加工过程中容易受热,导致电极材料的热膨胀和材料损耗,因此加强电极的冷却是降低电极损耗的有效方法。
采用外部冷却装置对电极进行冷却,可以有效地降低电极的表面温度和热膨胀,减少电极损耗。
另外,在电极的表面涂层陶瓷等耐磨材料也可以有效地降低电极损耗。
在电火花加工中,加强电极的冷却是降低电极损耗的有效手段。
电火花加工中降低电极损耗的一般原则包括选择合适的电极材料、优化电极设计、控制放电参数和加强电极的冷却。
通过以上几个方面的努力,可以有效地降低电火花加工中电极的损耗,提高加工效率和加工质量。
电火花工具电极的改进
如图1 所示, 此模 为转轴 的压胶模 ,属一 模两 、2
腔,由于转轴精度的高低直接影响转轴的工作情况,
因此转 轴要有 较高 的精度 。根 据模具 型腔尺 寸精 度比
前言
目前, 电火 花加 工技 术在 模具 制造 行业获 得广 泛 的应用 ,在 模具 的 主要 型孔 型腔 、型面 大部 分都 是 用电火 花机 床加 工 出来 的, 加工 效果 的好坏 直 接影 响
工 序是 车 、铣 、精 铣 、钻 和钳 工修 整
转 轴 电极 如 图3 示. 由图可 看 出 ,9± 所 6
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0 0m  ̄ 两 边3 . ̄. 尺 寸 的 中心 平 分 线 之 间 的 距 .2m 2900 02 嗍
离 , 3 .+,r为 电极轴 向尺 寸, 这两 个 尺 寸控 制 装 29o=m or ol 到 电极 固定 扳上 定位 尺寸 。
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图 3转轴 电极
有 定 位 机 构 , 只 用螺 钉将 电极 紧固 , 定 位 尺 寸6 ± 5
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O 0m 两 电极 的 相 互 平行 度难 以 .5m
保 证 。增加 了电极安 装的难 度 。
尺 寸精度 、结 构形 式和 安装 精度 会直 接影 响 到所 加工
模具的精度。一般要考虑电极加工方便,装夹校正 、
定位 快捷 准确 ,重 复定 位性 好 。下面 对高 精 度压胶 型
腔模 加 工过程 中存 在的 问题分 析如 下:
1 方头电极加工时降低了加工效率
由于 进行 单 个 型 腔 加 工, 要 依 次 加 工 完 两型 腔 四个部 位 ,所需 要 的加 工 时 间较 多, 而 且加 工最 后一
电火花加工中的电极尺寸和形状选择
电火花加工中的电极尺寸和形状选择电火花加工是一种用电热脉冲放电的方式进行加工的技术,在工业生产中有广泛应用。
而其加工效果的好坏跟电极的尺寸和形状选择有着密不可分的关系。
1. 电极尺寸对加工效果的影响在电火花加工过程中,电极起到了导电、放电和切削作用。
而电极的尺寸直接影响着电火花的强度和密度。
通常情况下,电极的直径越小,放电时形成的电火花越强,加工速度也就越快。
但是,电极的尺寸不能太小,否则就会导致电极寿命过短,加工成本就会提高。
因此,选取合适的电极尺寸可以提高加工质量和效率,降低成本。
2. 电极形状对加工效果的影响电极形状不同,其加工的效果也是不同的。
在电火花加工中,通常有以下几种形状的电极:(1)直径一致的电极此种电极形状适合于直径相同的孔加工,其优点是操作简单、便于加工。
但是,由于孔底部分容易积碳,因此要特别注意清洁。
(2)圆锥形电极圆锥形电极适合于加工小角度的圆锥形,如型号、喷头等部件。
其在加工中能够产生较多的放电孔,以提高加工效率。
不过,圆锥形电极在加工过程中,一定要保证表面的平滑度。
(3)球形电极球形电极适用于加工曲线、球面等形状的工件,其工件的加工精度要比直径一致的电极要高。
同时,球形电极能够减小电极表面的热应力,使电极寿命更长。
(4)板形电极板形电极主要用于加工薄膜或者是表面硬化层,其优点在于能够提高加工效率和表面质量。
但是,由于其形状比较特殊,因此在工艺要求上要更为严格,操作要更为谨慎。
3. 电极处理工艺在电火花加工中,电极的表面质量以及清洁度也会对加工效果产生一定的影响。
因此,在使用电极之前,必须对其进行特殊的处理,以提高其表面特性和使用寿命。
(1)涂覆处理:在电极表面涂覆一层特殊材料,能够减小电极的热应力,并且可以提高电极的表面硬度和光泽度。
(2)化学处理:通过一定的化学方法,使电极的表面产生特定的化学变化,以提高其表面性能和耐磨性,使其更加适合于电火花加工。
(3)抛光处理:通过抛光的方法,能够去除电极表面的毛刺和凹坑,减小电极表面粗糙度,提高加工效果和加工精度。
扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施
扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施射流泵工作的过程中,扩散管段的光洁度对射流效果作用十份明显,在本次对射流泵扩散管加工中,采用电火花加工过程中电火花电极端出现部分不均匀脱落。
采用基于Ansys-workbench热耦合分析,对电火花加工中电极损耗进行分析。
确定电极损耗原因及其理论损耗程度后,寻找电火花加工中的电极端损耗过多解决办法,并最终将扩散管段加工成型,符合预设流道形状并满足管道粗糙度要求。
射流泵是一种依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵,其关键工作元件为喷嘴、喉管、扩散管。
这几个部件每一个细节的设计都有严格的要求。
为了保证射流器具有良好的水力性能,防止出现折冲水流和漏水现象,必须保证喷嘴、喉管、扩散管三者在组装或加工时必须同心,同轴(心)度应达到精度等级的9~10级,或控制在0.05~0.40mm之内,射流器越小,精度要求越高,射流器越大,精度可适当降低,但也必须满足基本的设计准则。
对于喷嘴和喉管这两个主要部件,为了减少摩擦阻力损失,提高射流器效率,内壁加工光洁度应达到Ra3.2~1.6以上。
其中,扩散管段加工两股流体汇合后整流作用很大。
在气体和流体中分别进行过大量实验,其结果均表明当扩散角为4~10°时,阻力系数最小,因此扩散管的扩散角θ在4~10°之间比较好。
为了进一步减小扩散损失,当面积比m<4时,可采用分段扩散的方法,扩散角分别由小到大。
本次所需加工的扩散管采用这种结构,所以因其深长结构和分段结构复杂,且表面粗糙度要求很高,在加工制造上有相当难度,加工扩散管一般采用定制刀具做深加工。
但本次加工的射流泵,属于小批量定制产品,由于专用的定制刀具设计制造费用较高,为节约成本,考虑使用电火花加工扩散管段。
扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施
扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施射流泵工作的过程中,扩散管段的光洁度对射流效果作用十份明显,在本次对射流泵扩散管加工中,采用电火花加工过程中电火花电极端出现部分不均匀脱落。
采用基于Ansys-workbench热耦合分析,对电火花加工中电极损耗进行分析。
确定电极损耗原因及其理论损耗程度后,寻找电火花加工中的电极端损耗过多解决办法,并最终将扩散管段加工成型,符合预设流道形状并满足管道粗糙度要求。
射流泵是一种依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵,其关键工作元件为喷嘴、喉管、扩散管。
这几个部件每一个细节的设计都有严格的要求。
为了保证射流器具有良好的水力性能,防止出现折冲水流和漏水现象,必须保证喷嘴、喉管、扩散管三者在组装或加工时必须同心,同轴(心)度应达到精度等级的9~10级,或控制在0.05~0.40mm之内,射流器越小,精度要求越高,射流器越大,精度可适当降低,但也必须满足基本的设计准则。
对于喷嘴和喉管这两个主要部件,为了减少摩擦阻力损失,提高射流器效率,内壁加工光洁度应达到Ra3.2~1.6以上。
其中,扩散管段加工两股流体汇合后整流作用很大。
在气体和流体中分别进行过大量实验,其结果均表明当扩散角为4~10时,阻力系数最小,因此扩散管的扩散角在4~10之间比较好。
为了进一步减小扩散损失,当面积比m<4时,可采用分段扩散的方法,扩散角分别由小到大。
本次所需加工的扩散管采用这种结构,所以因其深长结构和分段结构复杂,且表面粗糙度要求很高,在加工制造上有相当难度,加工扩散管一般采用定制刀具做深加工。
但本次加工的射流泵,属于小批量定制产品,由于专用的定制刀具设计制造费用较高,为节约成本,考虑使用电火花加工扩散管段。
电火花是通过自激放电,放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。
伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。
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电火花成型电极的改造
【摘要】电极在保证精度下,其设计制作应尽可能简化结构,方便机加工。
同时也要考虑电极在火花机床上的找正定位。
本文是自己对一种压胶型腔模的电火花成型电极结构的改造,从而提高加工精度和效率。
【关键词】压胶型腔模电极结构装夹定位
【前言】
目前,电火花加工这一新工艺技术已广泛用于模具复杂型腔的加工,在模具制造业中占有举足轻重的地位。
电极是电火花成型加工中的工具,电极的形状、尺寸、结构形式和安装会直接影响到所加工型腔的精度。
因此,合理的电极结构形式和定位方法是降低电极制造难度,提高加工速度,保证加工精度的重要手段。
我校在一次加工胶木旋钮手柄的压胶模时,采用电火花加工的方法来进行模具型腔加工,但在试模时,模具生产出来的塑件上半部分和下半部分出现错位现象,塑件不合格,模具也不合格。
这时,模具交货日期将到,单位领导非常重视,安排我负责此模具的修改。
一、压胶型腔模和成型电极结构分析
要解决问题,首先要了解其产生的原因。
为了了解该塑件产生错位的原因,我反复研究模具图纸、分析模具的结构、分析塑件错位的原因,为确定改造方案提供依据。
1、模具结构分析
此模具是生产胶木旋钮手柄的压胶模,模具型腔表面粗糙度ra
小于1.6μm,尺寸精度要求较高,因此旋钮手柄不仅要求外表光洁、漂亮、手感好,还要有较高尺寸精度的要求。
从上模(图1)和下模(图2)中可以看出,本模具是由对开的两部分(即上模和下模)组成。
加工该模具的型腔宜采用电火花加工,因为电火花加工型腔容易获得很高的表面粗糙和尺寸精度,加工较容易。
若采用电火花成形加工型腔,重点就要设计好电极的结构和电极的在机床上的装夹定位精度,这样才能保证模具型腔的精度。
因此合理的电极设计和制造安装精度显得十分重要。
图1胶木手柄压胶模上模图
图2胶木手柄压胶模下模图
2、原电极结构缺陷分析
通过对原电极进行观察分析,得知原电极是采用整体式的结构,即是上模型腔电极与下模型腔电极连在一起整体加工出来。
原电极结构如图3所示。
电极的材料选用石墨,电极缩放量为0.8mm,电极的加工工序是由数控铣加工出来,再由钳工修整而成。
上、下模电极尺寸精度一般,上模在深度为2.1 mm处,电极尺寸修正为1.8 mm,用0.3 mm的距离作为补偿电极损耗。
电极安装到火花机床上时,用螺杆旋入电极中心处的螺孔内进行固定,上模型腔加工完,把电极调转头按同样的规准进行下模型腔加工。
通过以上的分析,对这副模具出现的缺陷主要原因分析如下:图3原电极图
(1)电极的加工方面
原电极采用整体式结构,增大了电极加工的难度,且精度也难以控制。
如在铣床上加工完上模电极,调头加工下模电极时,存在着装夹、校正难,上、下形状的吻合不好等问题。
(2)电极的安装校正方面
电极安装到机床进行火花加工时,必须使电极的中心与模板的中心重合,以确保型腔的中心与模板外形中心的同心度,从图1,图2可以看出上、下模腔具有凹凸圆弧位。
原电极设计没有定位机构,只是在电极的中心用电极柄将电极固定,这样,电极与工件根本没法校正定位,特别是在调头加工下模时,更难保证上、下两型腔的相对位置的正确性。
二、电极结构改造措施
1、采用分体电极
通过以上对电极工艺的分析,为了简便电极的制作和更好地保证模具的加工精度,本人对电极及电极固定装置进行改造,具体方案如下:
由于石墨电极在精加工时损耗较大,加工粗糙度低于紫铜电极,并且容易脱落、掉渣,易拉弧烧伤工件等。
因此我选择紫铜作为电极材料,电极缩放量为1mm(该上、下模的型腔较为复杂,而且型腔四周有均匀的圆角,因此电极的缩放量可以略大些)。
根据型腔的几何形状,采用分解工具电极法,把电极分解为上模型腔电极(第一个工具电极,图4所示)和下模型腔电极(第二个工具电极,图5所示),这样可以简化电极制造,便于修整电极。
本电极是采用单个工具电极平动法来进行型腔电火花加工,再配合火花机床平动头对型腔由粗至精逐档修光,可一次完成型腔的粗、中、精成型,节约制造成本,提高生产效率。
图4上模电极图
图5下模电极图
2、电极制造
电极的毛坯各基准面按要求加工,达到所需的外形尺寸、垂直度和表面粗糙度小于1.6μm,然后采用数控铣床按电极图纸尺寸要求进行粗铣、精铣加工。
最后,由钳工加工螺纹及修整抛光,加工达到图纸要求,完成了电极的制造。
三、加工操作
1、电极装夹和校正定位
(1)电极装夹:在进行火花加工时,将上模电极在电极固定板处用螺杆固定在电火花加工机床的主轴上。
装夹时应注意电极与夹具的接触要良好、牢固,且保持清洁,并调整电极的轴心线,使其大至垂直机床工作面。
(2)电极校正:由于该电极在加工时,电极与电极固定板是一起加工出来的,所以校正时只需在电极固定板上进行以下两方面的校正即可。
1)平行度:以电极的固定板上端面作基准,使用百分表调整固定板与机床工作台面的平行度在0.03mm范围内;固定板的侧面与工作台的十字拖板的全行程的平行度在0.02mm范围内。
2)垂直度:包括电极板的左右、前后的重直度。
校正时,利用百分表从电极固定板的右边和前面平面的下端往上移动,通过调整机床主轴头的螺母,使百分表在电极固定板表面的读数保持在同一数值上。
被加工的对开模模板装在机床工作台面上,用同样的方法校正模板的外形基准与工作台十字拖板的平行度。
电极与模板的相对中心位置,利用电极固定板的一个端面,通过手摇与模板侧面接触,利用机床的接触感知功能找到电极固定板刚与模板侧面的坐标点(即电板与工件接触报警),然后利用机床的数显装置把电极按图纸尺手摇到所需的位置。
保证电极与模板的中心定位精度。
在水平与垂直校正后,往往由于在最后紧固时,电极装夹不紧,在加工中松动,或找正有误差,使电极发生错位、移动,导致造成废品。
因此紧固后还应不厌其烦地再找正检查一次,确认是否无误再进行加工。
2、加工方法
加工规准转换表
规准高压
一发
低压脉宽脉间高压管低压管平动量进给量
极性
上表规准1、2项是粗规准,即粗加工时为了提高加工速度,粗糙度放在次要的地位来考虑,可采用宽脉宽大脉间,低压管投入管
数可多一些,负极性加工。
规准3、4项是中规准,中规准即是为了保证粗加工能平稳过渡到精加工而采用一种规准,所以电规准作了适当的选择。
规准5、6项是精规准,这时,型腔的粗糙度即作为重要地位来考虑,加工速度为次要地位。
电规准采用窄脉宽,细脉间,正极性来加工。
根据该型腔模制造工艺特点,型面要放余量,以供钳工抛光修正,一般为0.5—1mm。
因为这副模具的电极是做成分体式的,所以上模型腔加工采用上模电极加工,下模型腔加工采用下模电极加工,按同样的电规准进行粗、中、精加工,达到图纸的要求。
四、加工效果
在电火花加工中采用了同一电极、同一电极装夹夹具、同一定位方法,从而保证了上、下模的两型腔中心距的一致性。
该模具经过试模打样,塑件表面均匀光滑,各处吻合良好,没有产生错位。
形状尺寸符合塑件的要求。
从而该电极所加出的型腔模合格。
五、结束语
在这次电极制作及改良措施中,使我积累了很好的生产经验。
并更加认识到在电火花加工前,对电极进行合理设计、电极的装夹校正和定位装置等工序是直接影响加工精度和生产率的重要原因。
注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看。