數控線切割技術在冷沖模制造中的應用

■哈爾濱電機廠有限責任公司 趙麗輝，曹金軍

數控線切割技術在冷沖模制造中的應用

■哈爾濱電機廠有限責任公司 趙麗輝，曹金軍

冷沖模是電動機制造行業的重要工藝裝備，隨著電加工技術的不斷進步和線切割機床的廣泛應用，模具制造工藝也隨之發生了顯著的變化。

1. 合理選擇間隙補償量

編程首要任務是需確定鉬絲中心運動軌跡與切割軌跡之間的偏移量f。f為鉬絲半徑和單邊放電間隙之和。在實際工作中，要精確確定間隙補償是比較困難的。當前快速線切割機大都采用φ0.18mm鉬絲作為切割電極，鉬絲半徑容易確定，問題的關鍵是確定單邊放電間隙。這就要求對使用線切割機的脈沖電壓及電規準對工件表面精度及單邊放電蝕除量要準確掌握。在長期實踐中總結出，在相同條件下，當脈沖電規準在4～80ms時，工件單邊蝕除量在0.015～0.040mm變化。

特別需要注意的是，雖然編程時選擇了最佳補償量f，但因隨著工件加工時間的增加，鉬絲也在不斷地損耗，鉬絲損耗往往對工件表面尺寸精度影響很大。對于目前市面上信譽度較好φ0.18mm鉬絲，在切割到6萬mm2工作量時，就無法保證工件表面質量和尺寸精度。如羊曲、深蓄磁極沖模這么重要的模具，在加工到60 000mm2的工作量前的上一個斷點，進行更換鉬絲，以保證工件質量。

2. 工件加工工藝指導

冷沖模具的材料往往使用優質鋼材，如Cr鋼，Cr12MoV鋼等。材料在線切割加工前總需要進行熱處理，羊曲、深蓄機組磁極沖模采用Cr12MoV鋼。

以Cr12MoV鋼為例，往往加溫到1050℃保溫后，急速淬冷。由熱處理工藝理論知道，在常溫時保持某一狀態的金屬晶格，里面碳原子是確定的，當溫度升到1050℃時，原來晶格內會有更多獲得了能量的碳原子進入而保持高溫度下的晶格結構，隨著急速淬冷，這些碳原子就保持在了晶格里，提高了材質的硬度，同時也增加了線切割加工中材料的熱處理應力變形。這樣在線切割工藝安排上就要注意不同材料、不同硬度的工件加工時合理地選擇電壓等級、脈沖加工參量、變頻速度、加工電流及對淬火冷卻介質濃度的調整。

3. 工件的裝夾及其他

在程序編制過程中，要充分注意到工件裝夾位置及切入點的選擇。適當定位可簡化編程工作。工件在工作臺上的位置不同，會影響到工件加工輪廓線的方位，直接影響到各點坐標的計算過程及結果。不同描述的程序段，加工穩定性不同，如切割45°角的直線，這是線切割機差補運算最突出加工方式，是工件幾何精度、表面粗糙度相對差的加工模式。因此在冷沖模程序編制時，使零件定位盡量避開較大的45°直線程序。

為避免材料內部組織及內應力對加工精度的影響，除考慮工件在坯料中的取出位置之外，還必須合理選擇程序的走向和起點。因此，應盡可能把起（終）點選在切割表面的拐角處或在精度要求不高的表面上，或在容易修整的表面上。

4. 編程特別注意事項

（1）凹模工件尺寸大小應取接近于或等于工件的最小極限尺寸。凸模公稱尺寸比凹模公稱尺寸小一個最小的合理間隙值。

（2）凸模工件尺寸大小應接近于或等于孔最大極限尺寸，凹模公稱尺寸應比凸模公稱尺寸大一個最小合理間隙值。

20150708