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模具工廠電火花加工常見誤區剖析
上海市模具技術協會-上海模具信息網 時間:2020/3/21 13:20:56


電火花加工是模具制造中的一種重要工藝方法,尤其在注塑模制造中更為重要。而模具工廠在電火花加工環節中存在的一些誤區,往往會導致加工精度、表面、效率等達不到要求。下文將對模具廠電火花加工常見的誤區進行剖析。

用電極碰工件分中,經常“打偏”

使用電極直接碰工件的方法,屬于面接觸。接觸面之間不可避免地存在或多或少的細微物,接觸面也存在裝夾精度誤差,它們將直接影響找邊、分中的精確度。使用這種方法,必須嚴格要求將接觸面擦拭干凈,但由于還是有人為因素的存在,精度會有不穩定的情況。

對于數控放電機,推薦使用基準球分中的方法,這是模具工廠放電必備的方法。通常的做法是:

裝夾工件;

在工作臺上放一個基準球;

在主軸頭上安裝測頭;

使用測頭對工件分中;

使用測頭對基準球分中;

取下測頭,安裝電極;

之后的電極都是對基準球進行分中

由于分中過程都是點對點的感知接觸,因而可實現μm級的高精度定位精度。另外,電極分基準球的過程移動距離變小,可充分利用機床的行程,效率也提高了。

當然,如果生產工藝更完善的話,可以在機外通過三坐標測量電極偏心,將偏心數值傳輸至電火花機床,在電火花機床上就無需再分中了,可以大幅度提高機床的稼動率,提升電火花加工的整體生產效率。

千篇一律選用同一種電極材料

國內大多數模具企業使用紫銅作為電極材料。在追求高效率加工的今天,你是否去考察過石墨電極的加工優勢?或許你會簡單地認為石墨電極只適用于大型模具加工或者粗加工。事實上,這種認識是片面的或者還停留在傳統的制模觀念。

當前越來越多的模具企業,開始使用石墨電極來大幅度縮短模具制造周期。因為無論是銑削電極還是放電加工的過程,都能大幅度提升加工效率,這是石墨電極的顯著優勢。另外,石墨做大電極重量輕,窄縫加工不容易變形,CNC銑削沒有毛刺,可設計整體電極來減少電極數目等等,都充分體現了石墨材料的優勢。當然了,在要求Ra0.4μm以下的精細表面加工,石墨加工就不太合適了。

對于微細類加工,要求極低的電極損耗。這時就有必要選用優質的紫銅電極或者鉻銅電極。對于高附加值零件的放電加工,使用價格更昂貴的銅鎢合金能獲得更小的電極損耗,尤其在加工硬質合金類工件。

電極火花位做得偏小,大幅度降低了加工效率

大多企業都是從使用傳統放電機升級到數控放電機,不少工廠在使用數控放電機時,電極火花位工藝仍然參照傳統放電機,比如粗加工電極火花位取單邊0.15mm,精加工電極取單邊0.05mm

偏小的電極火花位大幅度限制了數控放電機不能使用更大的電流來進行高速加工。事實上,在高速切入加工后,只需通過平動加工即可快速修光型腔側面,這是實現放電表面、效率、精度指標完美效果的工藝方法。這里提供一個參考,數控放電機的粗加工電極火花位取單邊0.3~0.15mm,精加工電極取單邊0.15~0.05mm。需要參照放電面積與加工量,在面積允許的情況下,盡可能將火花位做大一些,可獲得甚至是高達幾倍的加工效率。

仍然在使用手動夾頭安裝、調整電極

企業出于實力或者成本的考慮,使用傳統的手動夾頭安裝、調整電極,這種方法簡單實用,被普遍使用。但一些企業購買了幾十萬的數控放電機,仍然在使用手動夾頭。

使用傳統的手動夾頭,機床的實際利用率并不高,在不能滿足生產效能的情況下只能花更多的資金投資增加放電機床。事實上,好馬需配好鞍,數控機應配置如3R快速裝夾定位夾具,可以省去人工打表的過程,減少了機床頻繁的待機,提高了生產效能。

使用數控機床,不用側打與斜打功能

數控放電機可實現側打、斜打、多軸聯動加工。比如有一些注塑模的成型鑲件,四周有比較薄、深的膠位,這些部位就很適合側打。

放電清除切削加工后剩下的刀具R角,是比較常見的加工類型,如果采用XYZ三軸聯動的方法,即斜向加工,可避免因加工部位面積小而發生放電不穩定、電極局部損耗的現象。

模具上的斜澆口加工,很多工廠都是通過將模具擺斜來按照Z-垂直加工的。實際上,可以使用數控電火花機床的斜打功能來完成,設定起點、終點即可實現斜澆口的加工。需要在設計電極的時候就要按照斜打的方法設計電極。

有的工廠配套了高端的數控電火花機床,機床也配有C軸。但在加工模具鑲件的牛角澆口時,不會使用C軸功能,為了實現牛角澆口的加工還是將鑲件分成2半來進行鑲拼。實際上使用C軸的伺服加工即可完成。

大面積的高光潔度加工難以達到要求

如果公司的模具放電加工都屬于大面積(30平方厘米以上)類型,并且表面都要求在VDI18以下,要求均勻一致的火花紋理,像電視遙控器類型腔。那么放電加工就是一個頭痛的問題,經常會為了紋理作反反復復的修整,加工效率也很低。

如果是批量放電加工大面積、大型腔類模具,應考慮使用混粉加工技術,可大幅度提高加工效率,更容易獲得大面積的精細紋理或者鏡面。

不正確的放電加工表面品質控制

一些模具企業,制造的模具要求并不是很高,放電部位基本都要后續進行拋光處理。在這種情況下,模具放電加工卻在追求VDI18Ra0.8μm)以下甚至是鏡面加工的要求,而同時又在抱怨放電速度太慢,交期來不及。

企業應根據模具不同的要求來正確控制放電表面品質,分清楚放電的優先級是效率還是品質。對于大多數后續要進行拋光處理的加工部位,放電加工達到VDI22Ra1.25μm)或以上即可。對于細微的部位,為避免拋光變形可以加工精細些。這里需要強調的是,在追求VDI22以下的高品質亞光表面要求時,放電時間會大幅度增加,同時電極損耗也會增加。

鏡面放電加工誤區

對于沒有接觸過鏡面放電加工的模具企業,對這門技術會頗感興趣。但遺憾的是,由于缺乏實踐經驗,他們的一些不正確的認知,很容易導致出現加工失敗的案例。

事實上,對于數控放電機來說,實現鏡面加工并不難,而像VDI7Ra0.2μm)級別的亞鏡面才是具有極高的加工難度。能否實現高品質的鏡面效果,除選用的加工參數外,其很大程度取決于工件材料,某些材料如SKD11DC53、仿冒S136是無論如何也達不到好的鏡面效果,因此一定要判斷材料再決定進行鏡面放電,否則可能會浪費時間而達不到要求。

鏡面加工的主要經驗是時間的控制。多大的面積,應該設定多少時間,有經驗的師傅可靈活地實現高效率的鏡面生產。






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