1 引言
:$yOic}y 目前電火花線切割機已被廣泛應用于模具加工。由于線切割機床加工一般都是在熱處理后進行,從而避免了熱處理變形、表面脫碳等弊病。 有很多模具制造單位,往往是線切割后,稍加研磨就裝配使用。還有的不經(jīng)研磨就直接裝配使用,結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)崩刃、折斷、碎裂現(xiàn)象,即使不出現(xiàn)上述現(xiàn)象,沖模的刃磨壽命也不長。
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yu3 本文就線切割后模塊表面的應力狀態(tài)及消除應力、提高其表面質(zhì)量的方法,作初步探討。
=M@)qy 2 線切割后零件表面的應力狀態(tài)
!}U3{L- 目前,很多模具都采用快走絲線割機加工,線切割后的工件表面粗糙度Ra≥2.5μm,硬度分布和內(nèi)應力狀態(tài)都很差。
m^ar:mK@ 線切割機加工時,放電區(qū)電流密度高達10000A/mm2,溫度高達10000℃~12000℃,加注的介質(zhì)液急劇冷卻,致使切割面表層硬度僅20HRC左右,而內(nèi)部淬火層硬度卻高達70HRC以上,其后為熱影響區(qū),再后才是原硬度區(qū)。尤為嚴重的是原材料內(nèi)部因為淬火呈拉應力狀態(tài),線切割所產(chǎn)生的熱應力也是拉應力,兩種應力疊加的結(jié)果很容易達到材料的強度極限而產(chǎn)生微裂紋,從而大大縮短沖模壽命,因此線切割不能作為凸模、凹模的最終加工工序。從圖1可以看出,CrWMn材料線切割后切口斷面硬度分布及回火、時效后的硬度變化情況。
og+Vrd 3 消除線切割產(chǎn)生應力的措施
tZ@&di:-F 3.1 研磨去掉白層
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`s 目前,多數(shù)模具加工單位是在線切割后,用研磨的辦法去掉表層20HRC的灰白層(即白層) 后便進行裝配使用。這樣做雖然可以去掉硬度低的白層,但沒有改變線切割造成的應力區(qū)的應力狀態(tài),即使增大線切割后的研磨余量,但因高硬層硬度高(達70HRC) ,研磨困難,過大的研磨量容易破壞零件幾何形狀。故線切割產(chǎn)生的高硬度層并不能提高沖模壽命,因為其脆性大是產(chǎn)生裂紋、崩刃的根本原因。
3bC-B!{;g RmKbnS$*q 3.2 回火處理
a>8]+@ 在線切割后,研磨去零件表面的白層,再在160℃~180℃回火2h , 則白層下面的高硬層可降低5HRC~6HRC,線切割產(chǎn)生的熱應力亦有所下降,從而提高了沖模的韌性,延長了使用壽命。但是由于回火時間短,熱應力消除不徹底,沖模壽命并不十分理想。