模具的線切割加工技術

　　當前，很多模具都采用快走絲線割機加工，線切割后的工件表面粗糙度Ra≥2.5μm，硬度分布和內(nèi)應力狀態(tài)都很差。
　　線切割機加工時，放電區(qū)電流密度高達10000A/mm2，溫度高達10000℃-12000℃，加注的介質(zhì)液急劇冷卻，致使切割面表層硬度僅20HRC左右，而內(nèi)部淬火層硬度卻高達70HRC以上，其后為熱影響區(qū)，再后才是原硬度區(qū)。
　　尤為嚴重的是，原材料內(nèi)部因為淬火呈拉應力狀態(tài)，線切割所產(chǎn)生的熱應力也是拉應力，兩種應力疊加的結果很容易達到材料的強度極限而產(chǎn)生微裂紋，從而大大縮短沖模壽命，因此，線切割不能作為凸模、凹模的最終加工工序。
　　目前，多數(shù)模具加工企業(yè)是在線切割后，用研磨的辦法去掉表層20HRC的灰白層（即白層）后便進行裝配使用。這樣做雖然可以去掉硬度低的白層，但沒有改變線切割造成的應力區(qū)的應力狀態(tài)，即使增大線切割后的研磨余量，但因高硬層硬度高（達70HRC），研磨困難，過大的研磨量容易破壞零件幾何形狀，故線切割產(chǎn)生的高硬度層并不能提高沖模壽命，因為其脆性大是產(chǎn)生裂紋、崩刃的根本原因。
　　線切割后磨削加工，可去掉低硬度的白層和高硬層，提高沖模壽命。因為磨削時產(chǎn)生的熱應力也是拉應力，與線切割產(chǎn)生的熱應力疊加，無疑也會加劇沖模損壞。若在磨削后，再進行低溫時效處理，則可消除應力影響，顯著提高沖模韌性，使沖模壽命提高。因為幾何形狀復雜的沖模大多數(shù)是采用線切割加工，所以，磨削形狀復雜的沖模必須采用價格昂貴的坐標磨床和光學曲線磨床，而這兩種設備一般線切割廠家都不具備，故推廣困難。
　　高速走絲電火花線切割加工中，工作液是脈沖放電的介質(zhì)，對加工的影響很大。工作液一般要求有一定的絕緣性能、較好的洗滌性能、較好的冷卻性能和對環(huán)境無污染，對人體無危害。工作液的配置也相當重要，太濃、太淡時，均會引起斷絲，—般水液濃度比均在1:10到1:20范圍內(nèi)。切割速度要求高或大厚度工件切割時，濃度適當?shù)托?，這樣加工比較穩(wěn)定，且不易斷絲。但工作液濃度也不能太低，否則，將使工作液絕緣性能降低，電阻率減小，冷卻能力增強，從而降低了對工件的潤滑作用，不利于排屑，也容易斷絲。
　　為保證工作液通道無阻塞，工作液流量的大小也應適當控制，一般在切割完畢時，因工件被切割段在工作液力作用下產(chǎn)生下垂，切割部位脫落，電極絲極易被夾斷，此時，應使工作液保持一定的壓力和流量，及時把腐蝕物排出，從而防止斷絲現(xiàn)象的產(chǎn)生。切割鋁、銅等軟性材料時，特別是在切割材料比較厚的情況下，為了提高加工效率和表面光潔度，減少斷絲現(xiàn)象，可采用一些專用冷卻液，也有利于環(huán)境保護。
　　高速走絲電火花線切割加工中，為了高效地加工出符合要求的工件，對操作人員也有一定的要求。操作人員要正確地理解圖樣的各項技術要求。工作液要及時更換，保持一定的清潔度，保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電極絲校準垂直，工件裝夾正確。合理選用脈沖電源參數(shù)，加工不穩(wěn)定時要及時調(diào)整變頻進給速度等。切換功能鍵時，切勿在加工過程中進行，以免開關接觸不良造成短路或引起電極絲燒傷，以至斷絲。在切割完畢時，切除部位會在重力的作用下墜落，電極絲極易被夾斷，可采用磁鐵吸附、夾板夾持等方法及時固定，避免斷絲。