第四章模具特种加工方法

2）多电极加工法
3）分解电极法
（2）电极设计 1）电极材料 型腔加工中常用的电极材料主要是石墨和
紫铜。在特殊型腔加工中采用铜钨合金和银钨 合金是较理想的材料。
2）电极结构：整体式、镶拼式和组合式。
脉冲流波形图
ti—脉冲宽度；t0—脉冲间隔； T—脉冲周期；I0—电流峰值
3.1.3 电火花加工的特点
（1）可以加工用一般机械加工方法难 以加工或无法加工的材料。
（2）工具电极和工件在加工过程中不 接触，不存在明显的机械作用力，工件不 会受力变形，便于加工小孔、深孔、薄壁、 窄缝以及各种型面和型腔零件。
1）电极材料
2）电极结构 a. 整体式电极 b. 组合式电极 c. 镶拼式电极
3）电极尺寸
➢电极尺寸主要包括截面尺寸和长度尺寸。 ➢截面尺寸为垂直于电极进给力向的电极横 截面尺寸。 ➢电极的轮廓尺寸比所加工型孔均匀地小一 个放电间隙。 ➢凸、凹模的尺寸公差住往只标注一个，另 一个与之配作，以保证配合间隙。
3.1.2 电火花加工必须具备的条件
（1）必须使工件电极和工具电极之间经常保持一定的 间隙，一般为0.01～0.2mm。
（2）电火花放电必须是脉冲性和间歇性的，放电延续 时间一般为10-7～10-4s。
（3）电火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质 中进行。液体介质没有一定绝缘性能，就不能击穿放电， 形成火花通道。
3.1.5 电火花加工在模具制造中的应用
1．凹模型孔加工
电火花加工在模具制造中，广泛应用于 各种冲裁模的凹模型孔的加工。型孔越复 杂，采用电火花加工的优越性越明显。对 于型孔形状复杂的凹模，采用电火花加工 可以不用镶拼结构，而采用整体结构。这 样既简化了模具的结构，又提高了模具的 寿命。
（2）电极设计
第3章 模具特种加工方法
3.1 模具电火花成形加工
3.2 模具电火花线切割加工
3.3
模具熔模铸造
3.4
模具电铸成形加工
3.1 模具电火花成形加工
电火花加工是在一定介质中，通过工具 电极和工件电极之间脉冲火花放电时的电腐 蚀现象，对工件进行加工，从而达到图纸规 定的形状、尺寸和表面粗糙度要求的一种工 艺方法。
（3）直接利用电能进行加工，便于实 现加工过程的自动控制。
（4）脉冲参数调节方便，在同一台机床 上可以连续进行粗加工、半精加工和精加工。
（5）电极材料不必比工件材料硬，可以 以柔克刚。
（6）只能对导电材料进行加工，且加工 过程中有电极损耗，对加工精度有影响。
3.1.4 电火花成型加工机床
（1）主机 主机包括：主轴 头、床身、立柱、 工作台、工作液 槽等。 （2）脉冲电源。 （3）自动进给 调节系统。 （4）工作液净 化及循环系统。
2）工件的装夹
电火花加工的工件装夹比较简单，一 般可以直接将工件装夹在垫块或工作台上， 然后通过工作台的坐标移动，使工件中心 线和十字滑板移动方向一致，以便于工件 和电极之间的校正，最后用压板压紧划线法
b. 量块角尺法
（5）电规准的选择与转换
电火花加工中所选用的一组电脉冲参数 称为电规准。电规准应根据工件的加工要求、 电极和工件的材料、加工的工艺指标等因素 来选择。通常需要几个电规准才能完成一个 凹模型孔加工的全过程。电规准分为粗、中、 精三种。从一个电规准调整到另一个电规准 称为电规准的转换。
可以加工各种高熔点、高硬度、高强度、 高纯度、高韧性材料，广泛用于模具制造中。
3.1.1 电火花加工的工作原理
电火花加工的原理图如图3－1所示。
➢ 电火花加工原理：工具电极4与工件1分别 与脉冲电源2的两个输出端连接，并且都浸 在工作液里，自动进给调节装置3使工具电 极与工件之间保持一定的放电间隙（一般 约为0.01～0.2mm）。脉冲电源不断发出脉 冲电压加在工具电极与工件之间，当脉冲 电压增大到间隙中工作液的击穿电压时， 将会发生火花放电，放电区的高温把该处 的电极和工件材料熔化，甚至汽化，在电 极和工件表面都被蚀除一小块材料，形成 小的凹坑。
3.1.1 电火花加工的工作原理
➢一次脉冲放电的四个阶段： (1)电离：极间介质的电离、击穿及放电通道的形成。 (2)放电、热膨胀：介质热分解，心极(工件)材料熔化、 汽化热膨。 (3)抛出金属：电极(工件)材料的抛出。 (4) 消电离:极间介质的消电离 。
由此可见，为了保证电火花加工过程正常地进行， 在两次脉冲放电之间一般要有足够的脉冲间隔时间。此 外，还应留有余地，使击穿、放电点分散、转移．否则 在一点附近放电易形成电弧。
3）电极尺寸
a. 电极的横截面尺寸 按凹模尺寸和公差设计电极截面尺寸 按凸模尺寸和公差设计电极截面尺寸 Z=2δ,Z>2δ,Z<2δ b. 电极的长度尺寸 L＝KH + H1 + H2 +（0.4～0.8）（n－1）KH
c. 电极公差的确定
电极在长度方向的尺寸公差没有严格的 要求。电极横截面的尺寸公差一般取凹模刃 口相应尺寸公差的1/2～2/3。电极侧面的平 行度误差在100mm长度上不大于0.01mm。电 极工作表面的粗糙度不大于型孔的表面粗糙 度。
（4）电极和工件的装夹与校正
1）电极的装夹与校正
整体式电极一般使用夹头将电极装夹在 机床主轴的下端。镶拼式电极一般采用一块 联接板将几个电极拼块联接成一个整体后， 再装夹到机床主轴上并找正。组合式电极可 在标准夹具上加定位块进行装夹，或用专用 夹具进行装夹。
电极校正的目的是将电极牢固地装夹在 主轴的电极夹具上，并使电极轴线与主轴进 给轴线一致，保证电极与工作台面和工件垂 直，电极横截面上的基准还应与机床工作台 拖板的纵、横运动方向平行。常用的校正方 法有精密角尺校正法和千分表校正法。
2．型腔加工
型腔加工的特点；型腔形状复杂、精度要求 高、表面粗糙度值小；盲孔加工工作液循环困难， 电蚀产物排出条件差；电极损耗后不能用增加电 极长度来补偿；加工面积变化较大，加工过程中 电规准的调节范围较大，电极损耗不均为，对精 加工影响较大。
（1）型腔电火花加工的工艺方法
1）单电极加工法：电极加工法指用一个电 极加工出所需型腔的方法。