型腔电极的设计
特种加工技术考试题库
一1电火花加工中，影响除率的主要因素的影响有？答：1)极性效应的影响，2）电参数对蚀除率的影响，3）金属材料热靴常数对除率的影响。
2,RC脉冲电源的主要的优点和缺点？答：优点：1)结构简单,工作可靠，成本低.2）在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作电火花光整加工和精微加工.缺点：1）电容器放电速度很快,无法获得较大的脉宽,因此无法实现长脉宽,低损耗的加工，很难在型腔加工中获得应用。
2）电能利用效率很低,最大不超过36％，因大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉,这在大功率加工是很不经济的。
3）生产效率低,因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上，脉冲间歇系数太大。
4）工艺参数不稳定，而且放电间隙经过限流电阻，始终和直流电源直接联通，没有开关元件使之隔离开来，所以随时都有放电的可能，并容易转为电弧放电。
3线切割加工的主要特点?答：1）用成形电极即简单的电极丝就可对工件进行加工,降低成本，缩短时间。
2）电极丝很细，可以加工微细异形物孔，窄缝和形状复杂的工件.3）采用移动的长电极丝进行加工，单位长度的损耗很少，从而提高了加工精度。
尺寸精度可达0.01~0。
02mm，粗糙度可达Ra1。
6um。
4）可加工高强度，高脆性，高韧性,高熔点导电材料。
5)实现微机控制，自动化程度高,操作方便。
4线切割加工按走丝方式分为？答：高速走丝，低速走丝。
5高速走丝线切割机床组成部分？答：机床本体,脉冲电源,微机控制装置，工作液循环系统等部分组成。
6线切割加工电极丝接负极，工件接正极.8影响电火花线切割加工的因素有哪些？答：1）工作液,2)电极丝，3)穿丝孔9什么是电解加工?可分几类？答：电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解现象，进而去除多余的材料，将工件成形的一种电化学加工的方法。
电解加工分为：电镀和涂覆。
10电化学加工可分为几类?答：阳极电解蚀除和阴极电镀沉积加工。
11电化学加工的主要组成部分有哪些?答：直流电源，电解加工机床,电解液系统。
国家开放大学《模具设计制造》形成性考核1-3参考答案
国家开放大学《模具设计制造》形成性考核1-3参考答案题目顺序随机，下载后利用查找功能完成学习任务形成性考核11.冲压排样图上必须标注的尺寸是（）。
A.冲压设备尺寸B.工件尺寸和冲裁件尺寸精度C.冲压模具间隙D.端距2.按照推出动作，推出机构可分为一次推出机构、二次推出机构和（）。
A.联合推出机构B.双推出机构C.延迟式推出机构D.定模设置推出机构3.拉深时出现的危险截面是指（）的断面。
A.位于凹模圆角部位B.位于凸模圆角部位C.凸缘部位4.冲裁模的间隙应当（）模具导向件的间隙。
A.小于B.等于C.大于D.小于等于5.影响拉深系数的因素较多，其中（）拉深系数值就可随之减少。
A.材料的相对厚度(t/D)*100大B.屈强比大C.凹模圆角半径小D.板厚方向性系数小6.带球头拉料杆的冷料穴一般用于（）的模具。
A.推杆推出B.推管推出C.推件板推出D.推块7.为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向（）。
A.垂直B.平行C.重合8.相对弯曲半径r/t表示（）。
A.材料的弯曲变形极限B.零件的弯曲变形程度C.弯曲难易程度9.板料弯曲时，由于中性层两侧的应变方向相反，当弯曲载荷卸去后，中性层两侧的弹性回复称为（）A.变形B.回弹C.压弯10.对T形件，为提高材料的利用率，应采用（）。
A.多排B.直对排C.斜对排11.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定（）。
A.凹模刃口尺寸B.凸模刃口尺寸C.凸、凹模尺寸公差12.外凸凸缘翻边的极限变形程度主要受材料变形区（）的限制。
A.失稳起皱B.硬化C.开裂13.下面三种弹性压料装置中，在拉深成型时，（）的压料效果最好。
A.弹簧式压料装置B.橡胶式压料装置C.气垫式压料装置14.冲裁模试冲时，出现剪切断面的光亮带太宽，或出现双光亮带及毛刺，其原因是（）。
A.冲裁间隙太大B.冲裁间隙太小C.冲裁间隙不均匀15.对于锥面形、半球面形和大型覆盖件的拉深，应采用哪种压边圈（）。
A.弧形压边圈B.刚性压边圈C.带拉深筋的压边圈D.三者均可16.关于凸缘圆筒形件下列说法不正确的是（）。
(高教)模具特种加工技术(第2版)-习题答案
（高教）模具特种加工技术(第2版)-习题答案项目一1．判断题（√）1）电火花加工中若能合理利用覆盖效应则有助于降低电极的损耗。
（√）2）电加工加工中，电极接负极的叫正极性加工。
（√）3）电火花加工中，应尽量利用极性效应减少电极的损耗。
（×）4）电火花成形机床不能加工硬质合金等极硬的材料。
（×）5）电火花成形机床可以加工各种塑料零件。
（×）6）因局部温度很高，电火花加工不但可以加工可导电的材料，也可以加工不导电的材料。
（×）7）电火花加工中，工具和工件之间存在显著的机械切削力。
2．单项选择题1）下列加工方法中产生的力最小的是（D ）。
A．铣削B．磨削C．车削D．电火花2）下列叙述正确的是（A ）。
A．电火花加工中，工件接脉冲电源正极的加工叫正极性加工。
B．电火花加工中，电极、工件的材料通常都一样。
C．短脉冲加工中，工件往往接负极。
D．电火花加工中，可以不采用脉冲电源。
３）电火花成形机床加工时，为安全起见工作液面要高于工件，一般为（C ）。
A.0～5mmB.5～10mmC.30～50mmD.150～200mm４）某国产机床型号为DM7120，其中D表示（ B ）。
A.线切割机床B.电加工机床C.电火花加工机床D.数控加工机床５）电火花成形机床主要加工对象为（ C ）。
A.木材B.塑料C.金属等导电材料D.陶瓷６）下列液体中，最适宜作为电火花成形机床工作液的是( C )。
A.汽油B.矿泉水C.煤油D.自来水３．问答题1）电火花加工后工件表面是否有许多微小的凹坑？结合电火花加工原理解释原因。
是，电火花加工原理2）电火花加工后电极的表面是否还是电极材料的原有颜色？如果不是，请解释原因。
不是，覆盖效应3）根据加工前后测量的电极长度，查看电极尺寸是否缩短？如果电极尺寸缩短，比较一下电极缩短量与加工出的深度值是否相等？如果不等，请解释原因。
缩短，极性效应项目二1．判断题（√）1）脉冲间隔的主要作用之一是使工作液体恢复结缘。
03-41.2手机型腔电极的设计
1
1为 安 全 余 量
2
2 为 表 面 微 观 不 平 度 的 最
0
大
0为a 侧 面 单 边 放 电 间 隙
A
图4-18 电极单边缩放量原理图
a=A±Kb中的±号和K值的具体含义如下：
(1) 凡图样上型腔凸出部分，其相对应的电极凹入部分 的尺寸应放大，即用“+”号；反之，凡图样上型腔凹入部分，
其相对应的电极凸出部分的尺寸应缩小，即用“-”号。
根据以上叙述，在图4-19中，电极尺寸a与型腔尺寸A有如 下关系：
a1=A1，a2=A2-2b，a3=A3-b， a4=A4，a5=A5-b，a6=A6+b
当精加工且精加工的平动量为c时，
b=δ0+c
3) 电极的排气孔和冲油孔 电火花成型加工时，型腔一般均为盲孔，排气、 排屑条件较为困难，这直接影响加工效率与稳定性， 精加工时还会影响加工表面粗糙度。为改善排气、排 屑条件，大、中型腔加工电极都设计有排气、冲油孔。 一般情况下，开孔的位置应尽量保证冲液均匀和气体 易于排出。电极开孔示意图如图4-20所示。
如图4-16(c)所示的电火花成型加工电极，电极尺寸 包 括加工一个型腔的有效高度L、
加工一个型腔位于另一个型腔中需增加的高度L1、加工结束 时电极夹具和夹具或压板不发生碰撞而应增加的高度L2等。
L1L2
L
主轴头
工具电极 工件 (凹 模 )
(a)
L3L2 L1 L1
夹具 电极 工件
(b)
(c)
图4-16 电极垂直尺寸图
(5) 尽可能避免冲液孔在加工后留下的柱芯(如图420(f)、(g)、(h)较好，图4-20(e)不好)。
(6) 冲油孔的布置需注意冲油要流畅，不可出现无 工作液流经的“死区”。
模具加工中的电极是什么东西
模具加工中的电极是什么东西一种是：电火花加工的放电端，用来加工型腔、刻字等,多制作成所需形状,材料为石墨、铜或铝（少见）。
另一种是：线切割加工的放电端,材料为钼丝，它的原理是通过电控部分对其施加高频高电压，当电极（钼丝）与接地端（工件）接触时，即形成高频打火产生高温，将与钼丝接触的工件面（极小的一条缝）迅速溶掉，即所谓的线切割。
所谓多电极加工，是指要加工的部位要求的精度比较高，对放电部位要进行2次或者两次以上放电，前期为平动较大的粗放电加工，后期为平动小的精放电加工电极就是电火花放电加工的放电点，金属的，预先做好形状，通过加工给工件上电腐蚀出规定的形状。
一个火花机要加工一个工件需要不止一个电极，不同的活要用不同的电极因为粗加工时用一个电极打效率，但是损耗比较大，粗打后换另外一个电极精打，但是电极的装卡需要很高的精度，再有就是电极找正什么的，总之是个很需要经验的活，因为再次装卡导致的误差很可能会影响模具的精度误差。
不过现在用快速夹具应该可以解决吧，伊罗哇夹具很好不过就是太贵几万块吧。
我不是搞模具的，我是搞火花机的，知道的没专门搞模具的多，一些问题只是根据我自己的理解回答的UG的我也没听过，至于画电极我觉得画电极加工路径似乎人没有计算机准确吧，你这里说的画电极是不是根据模具的样子来制作电极吧，说画是先把要做的电极图纸画出来啊，这个对模具加工是第一步啊，很重要的模具加工中的打电极是什么？技术点在哪里？电火花加工与线切割又有什么区别呢？电火花加工和电火花线切割加工都是通过间隙放电腐蚀工价加工。
不同的是线切割是使用钼丝切割出所需的轮廓形状。
简单的说，电火花加工能加工盲孔，而线切割加工只能加工通孔数控电火花线切割快走丝慢走丝区别？快走丝在专业术语中叫做：高速往复走丝电火花线切割机慢走丝在专业术语中叫做：低速单向走丝电火花线切割机二者的特点：往复走丝电火花线切割机床的走丝速度为6～12 m/s，产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能，加工厚度可超过1000mm以上，，应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。
型腔模电火花成形加工
分解电极法是单电极平动法和多电极更换法的综合应用。根据 型腔的儿何形状，把电极分解成主型腔电极和副型腔电极分别制造。 先加工出主型腔，后用副型腔电极加工尖角、窄缝等部位。
3 电极的设计与制造
▪ 电极材料的选择 根据型腔模电火花加工的特点，对电极材料有下列要求： 具有良好的电火花加工性能。主要是电极损耗小，加工速度高，
型腔模电火花成形加工
▪ 1 型腔模电火花加工的工艺特点
要求电加工蚀除量大。型腔的加工余量一般都较大，尤其是在 不预加工的情况下，更需要蚀除大量的金属，因此，型腔加工时对 电源粗规准的首要要求是高生产率和低损耗。
型腔模电火花成形加工
▪ 1 型腔模电火花加工的工艺特点
型腔属盲孔类，底部凹凸不平，因此电火花加工过程中电蚀产 物的排除比较困难，尤其是深型腔加工更是如此，必须在工艺上采 取冲、抽油实现强迫排屑。
4 型腔电火花加工工艺
▪ 电极的装夹与校正
电极装夹与校正的目的，是把电极牢固地装夹在主轴的电极夹 具上，并使电极油线与主抽进给油线一致，保证电极与工作台面和 工件垂直；电极水平面的刀轴轴线与工作台和工件的刀轴轴线平行。
4 型腔电火花加工工艺
▪ 工件的装夹与校正
型腔模加工的工件装夹比较简单，在一股情况下，可将工件直接 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，以便于电极和工件间的校正。最后用 压板压紧。
加工稳定性好。 易于加工制造成形。 来源丰富，价格便宜。
3 电极的设计与制造
▪ 电极的设计
电极设计主要包括电极结构形式、电极尺寸、排气孔和冲油 孔的确定等。
3 电极的设计与制造
▪ 电极的制造 制造电极的加工方法很多，主要根据电极材料、模具型腔的
型腔电极的设计
二、型腔电极的设计09机自A1 王骏超0948101881.型腔零件图：2.设计过程：2.1电参数：（1）电压脉冲宽度t i=10μm：精加工时一般选用小峰值电流（i e<10A）、窄脉宽（t i=2~20us），又因为R a=1.25μm，根据曲线图2-35所示，电压脉冲宽度t i=10μm。
（2）脉冲间隔t0=30：为电压脉冲宽度的2~5倍。
（3）脉冲峰值电流i e=8A。
（4）侧面放电间隙S=0.02μm：查曲线图2-36得。
（5）蚀除速度V=0.04(mm3·min-1)。
（6）电极损耗率=40%。
2.2电极尺寸：（1）水平尺寸：a=A±Kba=40-2×0.7=38.59mm（2）高度尺寸H=l+LH=60+40=100mm2.3电极结构形式：整体式电极最顶端为直接加工部分，电极细长，为了提高强度，适当增加电极直径因为电极为细长的圆柱，在实际加工中很难校正电极的垂直度，故增加末端部分，其目的是方便电极的校正。
最后电极与机床主轴的装夹部分。
该部分的结构形式应根据电极装夹的夹具形式确定。
2.4排气孔和冲油孔的设计：电火花成型加工时，型腔一般均为盲孔，排气、排屑条件较为困难，这直接影响加工效率与稳定性，精加工时还会影响加工表面粗糙度。
为改善排气、排屑条件，大、中型腔加工电极都设计有排气、冲油孔。
一般情况下，开孔的位置应尽量保证冲液均匀和气体易于排出。
在这里选用a型排气孔和e型冲油孔2.5装夹固定方式采用标准套筒式夹具电极夹好后，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，而且需在水平面内调节、转动一个角度，使工具电极的截面形状与将要加工的工件型孔或型腔一致。
电极与工件基准面垂直常用球面铰链来实现，工具电极的截面形状与外型定位靠主轴与工具电极安装面相对转动机构来调节，垂直度与水平转角调节正确后，都应用螺钉夹紧。
2.6电流密度电流密度：电流密度是影响损耗的最主要因素，经验认为，在兼顾效率和损耗的情况下，电流密度的选择值为：铜—钢小于4A/cm2、石墨—钢小于3 4A/cm2。
注塑模型腔的加工
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任务２.１ 电火花成型加工
• (２) 小孔及异形孔加工。 主要应用于直径为０. ０１ ~２ ｍｍ 的圆 孔或异性小孔。 如喷丝头、异形喷丝板等。
• (３) 螺纹加工。 特别是淬硬材料的螺孔加工。 • (４) 特殊零件加工。 高硬度、高韧性、易变性、易破碎的零件、耐
• (３) 用平动法加工型腔。 对有平动功能的电火花机床。 在型腔不预 加工的情况下也可用一个电极加工出所需型腔。 在加工过程中。 先 采用低损耗、高生产率的电规准对型腔进行粗加工。 然后启动平动 头带动电极做平面圆周运动。 同时按粗、中、精的加工顺序逐级转 换电规准。 并相应加大电极做平面圆周运动的回转半径。 将型腔加 工到所规定的尺寸及表面粗糙度要求。
• ２.电火花型腔加工工艺
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任务２.１ 电火花成型加工
• 制定电火花型腔加工工艺要根据加工对象来确定。 主要步骤有以下 几点。
• (２) 根据型腔的大小来决定脉冲功率的大小、采用方法及电极材料等 • (３) 根据工件材料决定工艺方法。 包括加工成型方法、定位和校正
方法、排屑方法、电极设计和制造、油孔的大小和位置、电规准的选 择和安排等。 • (４) 根据加工表面粗糙度和精度要求来确定电规准预设值和各电规准 加工量。 控制电极损耗。 • ３. 电火花型腔加工方法 • 电火花型腔加工方法有多种。 以下３ 种方法是用得最多的加工方法
自动编程是按智能化方式设计加工前的定位通过机床系统的加工准备模块来完成如模块里的找中心找角感知移动等功能
项目二 注塑模型腔的加工
• 任务２.１ 电火花成型加工 • 任务２.２ 数控电火花加工方法
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任务２.１ 电火花成型加工
第2章-电火花加工
11
适 用 范 围
1 )电火花穿孔成形加工 (1)穿孔加工：各种冲模、挤压模、粉末冶金模、异形孔 及微孔等； (2)型腔加工：加工各类型腔模及各种复杂的型腔工件。 2 )电火花线切割 (1)切割各种冲模和具有直纹面的零件； (2)下料、截割和窄缝加工。
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适用范围
3 )电火花同步共扼回转加工 以同步回转、展成回转、倍角速度回转等不同方式，加工 各种复杂型面的零件，如高精度的异形齿轮，精密螺纹环规， 高精度、高对称度、表面粗糙度值小的内、外回转体表面等。 4 )电火花高速小孔加工 (1)线切割预穿丝孔； (2)深径比很大的小孔，如喷嘴等。 5 )电火花表面强化与刻字 (1)模具刃口，刀、量具刃口表面强化和镀覆； (2)电火花刻字、打印记。
பைடு நூலகம்
9
脉冲电源的放电电压及电流波形
极间放电电压和电流波形 a）电压波形 b）电流波形
10
2.1.4 电火花加工的类型及适用范围
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同， 电火花加工大致可分为: 1 )电火花穿孔成形加工 2 )电火花线切割 3 )电火花同步共扼回转加工 4 )电火花高速小孔加工 5 )电火花表面强化与刻字
29
放电凹坑形状与放电参数示例
30
近期的研究还发现放电的蚀除量不仅与能量 的大小有关，还与蚀除的形式有关，对于窄脉宽 高峰值电流放电的情况产生的蚀除形式主要是以 材料的气化为主，而大脉宽低峰值电流主要产生 的蚀除形式是熔化方式，气化形式的蚀除效率比 熔化的要高30～50％，并且表面残留的金属及表 面质量有明显差异。
37
2.3.3
蚀除速度和电极损耗的关系
1．加工速度
体积加工速度 mm3/min； 质量加工速度 g/min。
放电加工原理
放电加工在现代模具制造业中，与磨床．铣床．车床．线切割等具有同等位置，且是不可或缺的一个工序。
它的工作原理是原苏联人发明的。
它的历史可追塑到上个世纪六十年代，类型可分为二极管和三极管式两种。
在此我们介绍一下放电的加工原理：如果从宏观说明的话：放电的加工原理是通过无限靠近但不接触的正负带电体（即电极与工件），在绝缘液（火花油）作用下，将电能转变成热能的过程（瞬间10000度左右），从而达到腐蚀加工物成型的目的。
如果从微观说明的话：放电的加工原理是通过机械控制使带负的电极，无限靠近，但不接触带正电的工件时，产生强大电场。
从而产生电子流，冲击绝缘液微粒的外围电子，使其电子数目以金字塔的形式大量增加，然后以极高的加速度与速度轰击工件表面的原子微粒，使其产生高温后在爆破力的作用下脱落。
当然，电极的原子微粒也会受到正离子的轰击从而产生高温后在爆破力的作用下脱落。
同时，在此过程中产生一定数量的正负离子和大量的中性微粒。
然后，部分正离子移至电极一边，且吸附于电极表面，使其损耗得补偿。
部分负离子则移至工件一边，且吸附于工件表面。
最后当下一波的休止脉冲奏效时，一切脱落物将随绝缘液冲走。
实践中，我们使用不同的条件时，有不同的粗糙度，速度，损耗，火花位。
原因是在上述的过程中，在时间上各种变化是否同步达到最好的配合。
当然还有与电极和工件材质的导热性.熔点.密度等物理特性及介质有很大关系。
总而言之，放电加工是一项精密加工，作为技术人员，我们一定要知道它的放电加工原理。
希望各位多加努力，多加探索与发现。
相信各位一定能够超越自我，把握明天！七）电极材料的介绍电极材料必须导电性能良好、损耗小、造型容易、并具有加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等特点。
常用的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金、黄铜。
1、纯铜电极纯铜又称紫铜，它有良好的塑性、导热性、耐腐蚀性、良好的导电性、可加工性好。
它质地细密，加工稳定性好，相对电极损耗小，易于制成薄片或其他复杂形状。
《模具设计与制造基础》自测题答案
《模具设计与制造基础》自测题答案一、名词解释:1．冷冲压：是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离,从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法.2．变形工序：是使冲压毛坯在不破裂的条件下发生塑性变形，以获得所要求的形状、尺寸的零件的冲压加工方法。
3．冲裁：是利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺.4．排样：冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。
5．冲裁间隙：冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙.6．弯曲：又称压弯，是将板料、棒料、管料等弯成一定角度、曲率和形状的工艺方法. 7．拉深：又称拉延、拉伸,是利用拉深模在压力机的作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法.8．校平：校平是将不平的工件放在两块平滑的或带有齿形刻纹的平模板之间加压，使不平整的工件产生反复弯曲变形，从而得到高平直度零件的加工方法。
9．特种加工:是指利用热能、电能、声能、光能、化学能、电化学能去除材料的加工工艺方法。
10．模具装配：按照模具的技术要求,将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件，按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、连接与固定成为模具的过程，称为模具装配.二、填充题：1．冷冲压是塑性加工的基本方法之一,它是利用安装在压力机上的模具,在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法.因为它主要用于加工板料零件,所以也称板料冲压。
2．冷冲模是实现冷冲压加工中必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。
3．冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。
4．选择冷冲压设备的类型主要根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求。
5．冲裁变形过程大致分为三个阶段，分别是弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段. 6．冲裁时搭边过大，会造成材料的浪费，搭边太小，则起不到搭边应有的作用。
电极设计基础知识
第一章电极设计部分自放电加工在工业生产中应用以来﹐首先获得大量使用的就是模具制造行业。
近来﹐随着模具要求的提高﹐模具材料愈来愈多地使用超硬合金﹐放电加工得到了更为广泛的应用。
其中﹐放电加工又分为雕形放电加工及线切割放电加工。
本书主要介绍雕形放电加工的有关内容。
第一节放电加工原理及其工艺特点及规律放电加工是基于电火花腐蚀原理而工作的。
如图所示﹐电源提供的电流通过R给电容C充电。
随着由充电的进行,电容上的电压逐渐升高至一固定的电压﹐我们称该电压其为空载电压。
同时﹐伺服马达驱动着电极逐渐接近工件﹐电极与工件的电压将在二极面”相对最靠近点”使电介液电离击穿而形成火花放电﹐并在火花通道上瞬时产生大量热能﹐使金属局部熔化﹐甚至气化蒸发﹐而将工件蚀除下来。
在放电后﹐随着电容C上的电压的降低﹐电介质的绝缘性又会恢复﹐从而阻断电流。
电火花加工时﹐电极与工件间通过放电而使二者都被蚀除﹐蚀除物有固相(碳渣)和气相的﹐并且伴有声波(电磁波)的幅射。
在加工中﹐工具电极的蚀除我们称为电极消耗。
另外﹐放电后电极表面往往覆有涂层(特别在消耗小的时候)﹐工件的被加工面则会产生与原材料性能不同的变质层﹐对后加工有一定影响。
t时间t VA电火花放电电压与电流的波形如上图所示﹐其放电电压一般在25~45伏之间﹐其大小与电极与工件材料的性质﹑工作液﹑脉冲电流等因素均有关系。
正常放电过程一般认为是”充电------介质电离------放电-----放电结束-----介质绝缘恢复”的重复过程。
一般:U1>U2>U3>U4<表1-1>放电加工的产物可分为固相﹑气相和辐射波三部分。
它们的产生与放电的强弱有很大的关系。
固相电加工产物的形状﹐产生场合以及对加工的影响见表1-2﹕气相产物主要为CO﹑CO2﹐其中有一部分是有毒气体。
<表1-2>放电加工的工艺特点﹕放电加工时﹐工件材料的去除不是靠刀具的机械刀﹐加工时无机械切削力的作用﹐因此就没有因为切削力而产生的一系列设备﹑工艺问题。
模具型腔电极的设计及其应用
过高速加工 中心铣削后余量不均匀 导致型腔部分位 缩 放 量 为 ００ ～ ．５ ．５ ０１ｍｍ。本 文 采 用 两 个 手 机 电极 ， 粗
置加工余量较大 ， 则需要两个 电极。 加工电极 的单侧缩放量为 Ｏ ｒ 精加Ｔ 电极 的单侧 ． ｍ， ３ ａ
缩 放 量 为 ０１ ｍ。 ．ｍ
平动半径的确定 ： 平动半径为电极尺寸收缩量的 再 用电火花加工型腔 到规 定的尺寸 。因此手机型腔
图 １ 孔 形 型 腔
《 模具制造＞ ｏ １ ＞ Ｉ 年第 ｌ 期 ２ ２
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电极 的理想 尺寸为４ ９ ９ ｍ。考虑到制造公差及 电 ， ．ｍ １３
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半 ， ： 型腔 尺 寸 一 即 （ 电极 尺 寸 ） ＝ ２ — ９ ９／＝ ／ （０ １． ） ２ ３ ２
择最终 加工参 数 Ｃ ２ 。因此工件最终 的加工参数为 加 工 的效 率较 高 。为 了提高加 工效率 ， １４ 对大 面积 型
Ｃ１ １ ３ 一 ２ 一 ２ 一 ２ 一 ２ 一 ２ 一 ２ ３ —１ ０ Ｃ１ ９ Ｃ１ ８ Ｃ１ ７ Ｃ１ ６ Ｃ１ ５ Ｃ１ ４。
腔， 通常先用 高速加工 中心铣去绝大部分余量 ， 然后
工 参 数 Ｃ ３ ， 采 用 源自 ３ 时 电 极 的 最 大 尺 寸 为 １１ 但 １１
１． ｍ ６３ ｍ（ 腔 尺 寸 减 去 安 全 间 隙 ： ２ — ． ＝ ９ 型 ０ ０ １ ６
UGNX8.5中文版基础教程第十二章模具设计
模 具 设 计注塑模设计基础模具设计初始设置工件设计和型腔布局产品分型 型芯和型腔本章主要介绍了注塑模设计基础、模具设计初始设置、工件设计和型腔布局、产品分型方面的相关知识，同时还介绍了型心和型腔的相关知识与操作技巧，通过本章的学习，读者可以掌握模具设计方面的知识，为深入学习UG NX8.5中文版知识奠定基础。
第 章12UG NX 8.5中文版基础教程12.1 注塑模设计基础注塑模向导是一个非常好的工具，它能使模具设计中耗时、烦琐的操作变得更精确、更便捷，使模具设计完成后的产品更改自动更新相应的模具零件，大大提高了模具设计师的工作效率。
本节将详细介绍一些注塑模设计基础知识。
12.1.1 模具设计常用术语UG的模具设计过程使用了很多术语来描述设计步骤，这些是模具设计所独有的，熟练掌握这些术语，对理解UG模具设计有很大的帮助。
1. 设计模型模具设计必须有一个设计模型，也就是模具将要制造的产品原型。
设计模型决定了模具型腔形状、成型过程是否要利用砂芯、销、镶块等模具元件，以及浇注系统、冷却水线系统的布置。
2. 参照模型参照模型是设计模型在模具模型的影像，如果在零件设计模块中编辑更改了设计模型，那么包含在模具模型的参照模型也将发生相应的变化，然而在模具模型中对参照模型进行编辑，修改了其特征，则不影响设计模型。
3. 工件工件表示直接参与熔料(如顶部和底部嵌入物成型)的模具元件的总体积，使用分型面分隔工件，可以得到型腔、型芯等元件，工件的体积应该包围所有参考模型、模穴、浇口、流道和模口等。
4. 分型面分型面由一个或多个曲面特征组成，可以分割工件或者已存在的模具体积块。
分型面在UG模具设计中占据着极为重要和最为关键的地位，应当合理地选择分型面的位置。
5. 收缩率注塑件从模具中取出冷却至室温尺寸会缩小变化的特性称为收缩件，衡量塑件收缩程度大小的参数称为收缩率。
对高精度塑件，必须考虑收缩给塑件尺寸形状带来的误差。
6. 拔模斜度塑料冷却后会产生收缩，使塑料制件紧紧地抱住模具型芯或型腔突出部分，造成脱模困难，为了便于塑料制件从模具中取出或使从塑料制件中抽出型芯，防止塑料制件与模具成型表面黏附，以防止产生塑件制件表面被划伤、擦毛等问题，塑料制件的内、外表面沿脱模方向都应该有倾斜的角度，即脱模斜度，又称为拔模斜度。
特殊电极设计方案及平动量配置
特殊电极设计方案及平动量配置1．侧面圆弧脉冲电极设计·1·2．底部圆弧脉冲电极设计·2·3．茎条状<尖角>脉冲电极设计·3·4．圆环状电极设计·5·5．对插电极设计及尺寸标注·6·6．特殊情况尺寸标注及电极设计·7·7．平动量配置表·8·8. 脉冲圆弧电极的设计·9·2007年3月16图1.1.1（弧1）电极轮廓线图1.1.2图1.2一 侧面圆弧脉冲电极设计1.1.1 第一种设计方法如图1.1.1所示，无论电极加工面是弧1 所在轮廓线还是弧2所在轮廓线，均可 采用此设计方法。
要求： （1） a=b ，c=d（2） 弧1半径值=弧2半径值+R/2（R 为平动量，下同） （3） 圆周平动方式1.1.2 第二种设计方法图1.1.2所示设计方案只适用于弧1所在轮廓线为电极轮廓线的加工要求：（1） a=b+R ，d=c+R（2） 电极轮廓弧线均应与所对角相同 （3） 二维平动方式1.2 圆弧与圆弧连接如图1.2所示，此种设计方案只适用于弧2.弧4所在轮廓线为电极轮廓线的加工要求：（1） 弧1半径值=弧2半径值+R/2弧3半径值=弧4半径值+R/2（2） 圆周平动方式图2.1电极附图2.2.1电极图2.2.1电极二 底部圆弧脉冲电极设计2.1 凹圆弧如图2.1 只用在电极中央加工等长于平动量R 的直线。
（1） 弧1=弧2，弧3=弧4 （2） 二维平动方式2.2 凸圆弧 2.2.1 一般成型在精度要求不高的条件下，可采用此种设计方法，如图2.2.1所示，电极实为图2.2.1附图中A,B 部组合体，既相当于从中间截掉一块等宽于R 的长方体，半径值与脉冲形状相同。
（加工完后成型底部有一等宽于R 的直线）二维平动方式。
2.2.2精密脉冲至少要分粗，半精，精三次脉冲，且每次电极尺寸都不一样，视圆弧大小制订电极半径值。
基于UG连接杆模具型腔电极设计与数控加工
内燃 机 与 配 件 ， ２ ０ １ ２ ， （ １ １ ） ： ５ ￣ ８
［ ２ 】 刘少娟 ． Ｂ Ｆ Ｉ Ａ１ ３ Ｆ 柴 油机 活塞结构特点与分析［ Ｊ 】 ．内燃 机 ，
１ ９ ９ ３ ， （ ２ ）
随着 经济 全球化 进程 的 到来 ， 制 造业 的竞争 越 来越 激烈 ， 高速铣削技术 的优越性 已为大家所熟知 ，
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ＮＣ ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ａ ａ ｌ ｍｉ ｇ ｈ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ．Ｔｏ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎｅ
ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ＮＣ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｍｏ ｌ ｄ ， ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｓ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ
其 技 术 也 将 会 有 更 大 的 发 展 。制 造 企 业 应 根 据 自己
［ ３ ］ 蔡汉 明 ， 陈清奎．机械 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ技 术［ Ｍ ］ ．北京 ： 机 械工业
出版社 ， ２ ０ ０ ３ ．
作 者 简介 ： 杨景飞 ， 男， １ ９ ７ ４ 年生 ， 高级 工程 师 ， 模
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型腔电极设计
下图所示型腔表面粗糙度Ra1.25
（1）设计加工型腔的精加工工具电极（不采用平动修整的工艺方法）。
（2）根据工艺参数曲线图表确定峰值电流、脉宽及脉间。
并说明该规准所能达到的加工效率、电极损耗率及单边侧面放电间隙。
型腔形状、位置尺寸如下图所示：
型腔内部轮廓图：
一、工具电极形式选择
根据电极外形尺寸的大小与复杂程度、电机结构的工艺性等因素综合考虑，可分为：整体式电极、组合式电极、镶拼式电极。
组合式电极：在同一个凹模上有多个型孔时，可将多个电极组合在一起，一次穿孔完成各型孔的加工，这种电极称为组合式电极。
镶拼式电极：形状复杂，整体加工困难的电极，可采用镶拼式结构。
根据工具电极的部分参数及相关要求，择优选择电极形式为整体式电极
二、选择电参数
在型腔精加工时，需按表面粗糙度（见书本图2-36）来选择
脉宽和峰值电流。
而表面粗造度应优于R1.25µm，一般都选用窄脉宽和小峰值电流进行加工，从而再可根据图（见书本图2-35,图2-37和图2-38）来查出相应参数选择，如放电间隙、腐蚀速度和电极损耗。
相应参数选择归纳如下表：
型腔模的加工比较困难，因为是不通孔加工，工作液循环和电蚀产物排除条件差，工具电极损耗后无法靠主轴进给补偿精度，金属蚀除量大，其次是加工面积变化大，加工过程中店规准的变化范围大，并由于型腔复杂，电极损耗不均匀，对加工精度影响大。
因此对型腔模电火花加工，既要求蚀除量大，加工速度高，又要求电极损耗低，并保证所要求得精度和表面粗糙度。
依据精加工的电参数，最主要应注意的是：表面粗糙度、精度（放电间隙）、生产效率和电极损耗。
应尽量使腐蚀速度快，电极损耗小，峰值电流小（与尖角有关），所以择优选择第一组数据，i峰=4.3，t0=110，v=0.02，θ%=3.5，s=1.2。
三、电极尺寸计算
电极尺寸与所加工模具的大小、形状、复杂程度有关；与电极材料、电加工参数、深度、余量及间隙有关。
水平尺寸确定：计算公式为a=A±kb
其中：a为电极水平方向尺寸，b为电极单边缩放量(单边火花放电间隙)，K为系数，A为型腔图样上的名义尺寸
设计电极水平尺寸时注意:
1)型腔图样上的名义尺寸A应取中值尺寸。
2)计算出的电极尺寸应规定公差，一般可取凹模型孔公差的1/2—1/3
单边放电间隙S=0.02 a为取相应尺寸的中值尺寸
a1=40.02-0.02=40
c=20
a3=100+2X0.02=100.04
a4=20.01-2X0.02=20.97
a5=19.99+2X0.02=20.03
a6=80+2X0.02=80.04
R1=20+0.02=20.02
R2=20-0.02=19.98
将上述尺寸进行标注，而公差可取型腔的1/2，电极零件形状图如下图所示：
根据粗糙度的要求，电极的Ra值要比型腔的Ra值高一档次，故而可取电极Ra0.63。
四、校核电流密度
加工面积小时不宜选择过大的峰值电流，否则放电集中，易于拉弧。
一般小面积时以保持3-5 A/cm2，大面积时以保持1-3 A/cm2的视在电流密度为宜。
依据这个我们可以知道电流密度适宜。
五、防止产生塌角
考虑到其他因素的影响，如排气孔，充油孔，脉肩等，应在电极相应部位进行适当的加工，尤其是尖角部位，要防止塌角的产生。
处理后的电极工具如下图所示：
电极总高度H的确定：（图）
H= L1+L2
L1：电极每加工一个型腔，在垂直方向的有效高度，包括型腔深度和电极端面损耗量，并扣除端面加工间隙值。
L2：考虑到加工结束时，电极夹具不和夹具模块或压板发生接触，以及同一电极需重复使用而增加的高度。
六、排气孔和冲油孔的设计
当型腔加工时应及时将电加工过程中产生的气体排出，否则，容易出“放炮”现象。
放炮造成的震动容易使工件错位。
而且考虑到电火花加工时对工作液的要求，
为了保证加工零件的精度，有时我们还应该适度的开设冲油孔保证工作液，及时进行排屑。
型腔加工一般为盲孔加工，排气、排屑比较困难，
会影响加工速度、定性和表面质量。
在不
易排屑的拐角、窄缝处开冲油孔。
但冲油
孔冲、抽油时应该注意压力不能过大，冲
抽油压力一般为20KPA左右，可随深度的
增加而增加。
冲油压力增加，电极损耗也
增加。
在蚀除面积较大以及电极端部有凹入的部位开排气孔，孔径一般为φ１－φ２。
若为一个孔以上，则孔距一般２０－４０左右，孔要适当错开。
七、装夹方式确定与校正
根据设计电极参数，考虑到为了
方便有效调节电极相对位置等因素，
我们可采用如图所示装夹形式。
电极装夹好后必须进行校
正才能加工，不仅要调节电极
与工件基准面垂直，而且需在
水平面内调节、转动一个角度，
使工具电极的截面形状与将要
加工的工件型孔或型腔定位的
位置一致。
校校正常用的几种方法如下：1、
当电极直臂面较长时，可用精
密角尺对光校正或百分表校正。
2、可按电极或电极上固定板端面作辅助基准校正电极，这是使用百分表检验电机与工作台平行度。
3、对没有直臂面的电极，在校正时是比较困难的，只有采用精规准、小电流放电打印法，使用电极与工件四周火花放电均匀，已完成校正和找正工作。