线切割工件材料变形及减少变形采取的措施


发布日期:2017-04-30

线切割工件材料变形及减少变形采取的措施

    加工为主要工艺时,钢件的加工路线:下料-锻造-退火-机械粗加工-淬火与回火-磨加工-线切割加工-钳工修理。该工艺的特点之一是加工过程中会出现两次较大的变形:经过机械粗加工,整块坯件先经过热处理,材料在该过程中产生第一次较大变形,材料内部的残余应力显著增加,热处理后坯件进行切割加工时由于大面积去除金属和切断加工,会使材料内部残余应力的相对平衡状态受到破坏,材料又产生第二较大的变形,致使工件加工精度受到很大程度的影响,特别对精度要求高的工件更不可忽视。

例如;对经过淬火的钢坯件切割时,在程序a~b的割开过程中,产生的变形如图5双点划线所示,切割完的工件与电极丝轨道有较大差异,如材料内部残存着拉力,割出的缝变宽,如材料内部残存着压应力,则割出缝变窄。

切割孔类工件的变形。切割矩形孔的过程中,由于材料内有残余应力,当材料割除后可能导致矩形孔变为图示双点划线的鼓形、或虚线所示的鞍形。

这种变形有时比机床精度等因素对加工精度的影响还严重,可使变形达到宏观可见的程度,甚至在切割过程中,材料会产生爆裂。

防止材料变形的方法:根据模具切割后零件变形情况分析,就影响材料变形的诸因素的剖析、以及多年生产实践应采取以下措施。

1.选择变形量小,淬透性好,屈服极限高的材料,如以线切割为主要工艺的凸凹模具应尽量选用CrWMn、Cr12Mo、GCr15等合金工具钢。

2.锻造时要严格按规范进行,掌握好始锻、终锻温度,特别是高合金工具钢还应注意碳化物的偏析程度,锻造后需要进行球化退火,以细化晶粒,尽可能降低*终热处理的残余应力。

3.热处理淬、回火时应合理选择工艺参数严格控制规范,操作要正确,淬火加强温度尽可能采用下限,冷却要均匀,回火要及时,回火温度尽可能用上限,时间要充分,尽量消除热处理后产生的残余应力。

工艺上的一些措施:

4.1正确安排冷、热工序顺序,以消除机械加工产生的应力,为**热处理作准备,使之减小应力以达到减小变形的目的。对于精度要求较高的零件,切割后应及时进行低温回火,以稳定尺寸。

4.2以坯料切割凸模时,不能从外部割进去,要在离凸模轮廓较近处作一穿丝孔,同时要注意到切割的部位不能距离坯料周围的距离太近,要保证坯件有足够的强度,否则由于应力超过极限而导致变形。

4.3热处理后磨削的零件进行线切割加工,**采用二次切割法,第一次切割时单边留0.12-0.2余量,(使用Ф0.18mm钼丝时)粗加工快速进行加工。第一次切割完后毛坯由内部原来应力平衡状态受到破坏后,又达到新的平衡,然后进行第二次精加工,则能加工出精密度较高的工件。

3.3.1.3.4.4切割凹模时,热处理前先粗加工型腔,使其单边留有0.6~1mm余量,这样使其在热处理时充分变形,而在切割时,由于被切割的余量很小,不会破坏应力平衡状态。所以切割后零件几乎不变形,这样对于用淬透性较差的材料所制造的凹模其型腔部分的淬硬深度也有所增加,因而延长了模具使用寿命。

4.5切割起点**在零件重心*平衡之处,这样闭口处变形才能*小。

4.6切割较大工件时,应边切割边加夹板或垫块垫住,以便减小因已加工部分垂下而引起变形。

4.7对于尺寸很小的工件和悬臂较长的半成品工件,影响加工精度因素较多,加工时只能采用试切法,过切边测量,边修改程序,一直达到图纸要求为止。


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