模具成型表面的电火花加工
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＊2．电火花加工的特点 优点 1） 便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料。 2） 电极和工件在加工过程中不接触，便于加工小孔、 深孔、窄缝零件。 3） 电极材料不必比工件材料硬。 4） 直接利用电能、热能进行加工，便于实现加
工过程的自动控制。 缺点 只能加工导电工件。
加工速度慢。 由于存在电极损耗，加工精度受限制。
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窄缝深槽加工
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花纹、文字加工
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型腔加工
冷冲模穿孔加工
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多孔窄缝加工
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冷冲凸模的加工
电火花成型加工应用举例
这是大量生产的塑料勺 子示意图
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(2)电极材料和结构形式 设计电极前应首先了解电火花加工机床的特性 (包括主轴头的承载能力、工作台的尺寸及负荷)与电规准的加工工艺指标(包 括加工速度、电极损耗、加工间隙)。然后再根据工件型孔要求，确定电极 材料、结构形式、尺寸及技术要求等。
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对于冲裁模，凹模和凸模的双边配合间隙z是一个很重要的技术参
数，它的大小与均匀性都直接影响冲裁件的质量及模具的寿命，在加工
中必须给予保证。保证配合间隙的电火花加工方法主要有凸模修配法、
直接配合法和混合法3种。
凸模修配法是把凸模和工具电极分别用机械加工方法制出，凸模留 一定的修配余量，在电极“打”出凹模后，以凹模为基准件修配凸 模，以保证凸、凹模的间隙。
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(3)电极(工件)材料的抛出
通道中心的压力最高，使汽化了的气体不断向 外膨胀，压力高处的熔融金属液体和蒸气就被 排挤、抛出而进入工作液中。由于表面张力和 内聚力的作用，使抛出的材料具有最小的表面 积，冷凝时凝聚成细小的圆球颗粒。
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(4)极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零， 但此后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离， 即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本 次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以及降低电极 表面温度等，以免下次总是重复在同一处发生放电 而导致电弧放电，从而保证在两极间最近处或电阻 率最小处形成下一次击穿放电通道。
4.2.1 电极的设计与制造 电火花加工模具的尺寸精度主要靠工具电极来保证，因此对工具电极要求
也较高。
(1) 型孔电火花加工方法 设凹模孔口的尺寸为Ｌ２， 工具电极相应的尺寸为Ｌ１(如图4—2所示)，单面电火花 放电间隙值为δ ，则：
Ｌ２＝Ｌ１＋２δ 其中放电间隙δ主要取决于电参数和机床精度。当选择电 规准恰当和加工稳定时，δ的误差就很小。这样就可以用 尺寸精确的工具电极加工出比较精确的凹模型孔
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1、工件；２、脉冲电源３、自动进给装置；４、工具电极 5、工作 液；6、过滤器；7、泵
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Байду номын сангаас
电火花加工是不断放电蚀除金属的过程。虽然一次脉冲放电的时间
很短，但它是电磁学、热力学和流体力学等综合作用的过程，是相当复
2）放电是短时间的脉冲放电。由于放电持续时间短， 放电时所产生的热量将来不及传散到电极材料内部， 以保证良好的加工精度和表面质量。 3）先后两次脉冲放电之间，要有足够的停歇时间是 极间介电液充分消电离，恢复其介电性能，以保证 每次脉冲放电不在同一点重复进行，避免发生局部 烧伤现象。
4）工具电极与工件之间始终维持一定的间隙。（数 微米至数百微米） 5）极间充有一定的液体介质，并使脉冲放电产生 的电蚀物及时扩散、排出，使重复性放电顺利进行。
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(2)介质热分解，电极(工件)材料熔化、汽化热膨胀
脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔 向负极。电能变成动能，动能通过碰撞又转变为热 能。于是在通道内正极和负极表面分别成为瞬时热 源，达到很高的温度。通道高温将工作液介质汽化， 进而热裂分解汽化。这些汽化后的工作液和金属蒸 气瞬间体积猛增，在放电间隙内成为气泡，迅速热 膨胀并具有爆炸的特性。
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直接配合法是用加长的钢凸模作电极加工凹
模型孔，加工后将凸模上的损耗部分切除，凸、凹
模的配合间隙靠控制脉冲放电间隙直接保证。用这
种方法可以获得均匀的配合间隙，模具质量高，钳
工工作量少。此法适用于加工形状复杂的凹模或多
型腔凹模。
混合法是把不同材料的电极和凸模锡焊或黏接起来， 然后一起加工成形，最后将电极与凸模分开的方法。 这样，既达到直接配合法的工艺效果，又提高了生 产率。
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模具成型表面的电火花加工
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电火花加工又称放电加工或电蚀加工，它包括
电火花成型加工、电火花线切割加工、电火花成型
磨削、电火花同步回转加工、电火花表面强化和刻
字等工艺方法。在模具制造中主要用电火花成型加
工和电火花线切割加工
1943年，前苏联拉扎林柯夫妇研究开关触电遭受火花 放电腐蚀损坏的现象原因，发现电火花的瞬时高温可 以使局部金属融化、气化而被腐蚀除掉。
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4．1 电火花加工的基本原理
1．电火花加工原理
电火花加工是在一定介质中，通过工具电极和工件 电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加 工的一种工艺方法。 实现放电加工必须具备以下条件： 1）在脉冲放电点必须有足够的火花放电强度，即局 部集中的电流密度高，使局部的金属溶解和气化。
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杂的。综合起来，一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段：
(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的形成
电场强度与电压成正比，与距离成反比，随着极间 电压的升高或极间距离的减小，极间电场强度将随 着增大。当电场强度增大到一定数量时，介质被击 穿，放电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一 欧姆，间隙电流迅速上升到最大值。由于通道直径 很小，所以通道中的电流密度很高。
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1.首先进行产品设计,然后按照设计的图样制作铜电 极
2. 铜电极安装到EDM机床上,作为塑料凹模的工件也安装到工作台 上Page 30
3.利用火花放电原理加工 4.完成凹模的加工
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5. 凸凹模分别安装到注塑机上,及可生产出合格的塑料产 品
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4．2 电火花加工与编程
＊2．电火花加工的特点 优点 1） 便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料。 2） 电极和工件在加工过程中不接触，便于加工小孔、 深孔、窄缝零件。 3） 电极材料不必比工件材料硬。 4） 直接利用电能、热能进行加工，便于实现加
工过程的自动控制。 缺点 只能加工导电工件。
加工速度慢。 由于存在电极损耗，加工精度受限制。
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窄缝深槽加工
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花纹、文字加工
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型腔加工
冷冲模穿孔加工
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多孔窄缝加工
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冷冲凸模的加工
电火花成型加工应用举例
这是大量生产的塑料勺 子示意图
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(2)电极材料和结构形式 设计电极前应首先了解电火花加工机床的特性 (包括主轴头的承载能力、工作台的尺寸及负荷)与电规准的加工工艺指标(包 括加工速度、电极损耗、加工间隙)。然后再根据工件型孔要求，确定电极 材料、结构形式、尺寸及技术要求等。
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对于冲裁模，凹模和凸模的双边配合间隙z是一个很重要的技术参
数，它的大小与均匀性都直接影响冲裁件的质量及模具的寿命，在加工
中必须给予保证。保证配合间隙的电火花加工方法主要有凸模修配法、
直接配合法和混合法3种。
凸模修配法是把凸模和工具电极分别用机械加工方法制出，凸模留 一定的修配余量，在电极“打”出凹模后，以凹模为基准件修配凸 模，以保证凸、凹模的间隙。
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(3)电极(工件)材料的抛出
通道中心的压力最高，使汽化了的气体不断向 外膨胀，压力高处的熔融金属液体和蒸气就被 排挤、抛出而进入工作液中。由于表面张力和 内聚力的作用，使抛出的材料具有最小的表面 积，冷凝时凝聚成细小的圆球颗粒。
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(4)极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零， 但此后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离， 即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本 次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以及降低电极 表面温度等，以免下次总是重复在同一处发生放电 而导致电弧放电，从而保证在两极间最近处或电阻 率最小处形成下一次击穿放电通道。
4.2.1 电极的设计与制造 电火花加工模具的尺寸精度主要靠工具电极来保证，因此对工具电极要求
也较高。
(1) 型孔电火花加工方法 设凹模孔口的尺寸为Ｌ２， 工具电极相应的尺寸为Ｌ１(如图4—2所示)，单面电火花 放电间隙值为δ ，则：
Ｌ２＝Ｌ１＋２δ 其中放电间隙δ主要取决于电参数和机床精度。当选择电 规准恰当和加工稳定时，δ的误差就很小。这样就可以用 尺寸精确的工具电极加工出比较精确的凹模型孔
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1、工件；２、脉冲电源３、自动进给装置；４、工具电极 5、工作 液；6、过滤器；7、泵
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电火花加工是不断放电蚀除金属的过程。虽然一次脉冲放电的时间
很短，但它是电磁学、热力学和流体力学等综合作用的过程，是相当复
2）放电是短时间的脉冲放电。由于放电持续时间短， 放电时所产生的热量将来不及传散到电极材料内部， 以保证良好的加工精度和表面质量。 3）先后两次脉冲放电之间，要有足够的停歇时间是 极间介电液充分消电离，恢复其介电性能，以保证 每次脉冲放电不在同一点重复进行，避免发生局部 烧伤现象。
4）工具电极与工件之间始终维持一定的间隙。（数 微米至数百微米） 5）极间充有一定的液体介质，并使脉冲放电产生 的电蚀物及时扩散、排出，使重复性放电顺利进行。
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(2)介质热分解，电极(工件)材料熔化、汽化热膨胀
脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔 向负极。电能变成动能，动能通过碰撞又转变为热 能。于是在通道内正极和负极表面分别成为瞬时热 源，达到很高的温度。通道高温将工作液介质汽化， 进而热裂分解汽化。这些汽化后的工作液和金属蒸 气瞬间体积猛增，在放电间隙内成为气泡，迅速热 膨胀并具有爆炸的特性。
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直接配合法是用加长的钢凸模作电极加工凹
模型孔，加工后将凸模上的损耗部分切除，凸、凹
模的配合间隙靠控制脉冲放电间隙直接保证。用这
种方法可以获得均匀的配合间隙，模具质量高，钳
工工作量少。此法适用于加工形状复杂的凹模或多
型腔凹模。
混合法是把不同材料的电极和凸模锡焊或黏接起来， 然后一起加工成形，最后将电极与凸模分开的方法。 这样，既达到直接配合法的工艺效果，又提高了生 产率。
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模具成型表面的电火花加工
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电火花加工又称放电加工或电蚀加工，它包括
电火花成型加工、电火花线切割加工、电火花成型
磨削、电火花同步回转加工、电火花表面强化和刻
字等工艺方法。在模具制造中主要用电火花成型加
工和电火花线切割加工
1943年，前苏联拉扎林柯夫妇研究开关触电遭受火花 放电腐蚀损坏的现象原因，发现电火花的瞬时高温可 以使局部金属融化、气化而被腐蚀除掉。
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4．1 电火花加工的基本原理
1．电火花加工原理
电火花加工是在一定介质中，通过工具电极和工件 电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加 工的一种工艺方法。 实现放电加工必须具备以下条件： 1）在脉冲放电点必须有足够的火花放电强度，即局 部集中的电流密度高，使局部的金属溶解和气化。
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杂的。综合起来，一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段：
(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的形成
电场强度与电压成正比，与距离成反比，随着极间 电压的升高或极间距离的减小，极间电场强度将随 着增大。当电场强度增大到一定数量时，介质被击 穿，放电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一 欧姆，间隙电流迅速上升到最大值。由于通道直径 很小，所以通道中的电流密度很高。
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1.首先进行产品设计,然后按照设计的图样制作铜电 极
2. 铜电极安装到EDM机床上,作为塑料凹模的工件也安装到工作台 上Page 30
3.利用火花放电原理加工 4.完成凹模的加工
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5. 凸凹模分别安装到注塑机上,及可生产出合格的塑料产 品
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4．2 电火花加工与编程