数控线切割技术在冷冲模制造中的应用

■哈尔滨电机厂有限责任公司 赵丽辉，曹金军

数控线切割技术在冷冲模制造中的应用

■哈尔滨电机厂有限责任公司 赵丽辉，曹金军

冷冲模是电动机制造行业的重要工艺装备，随着电加工技术的不断进步和线切割机床的广泛应用，模具制造工艺也随之发生了显著的变化。

1. 合理选择间隙补偿量

编程首要任务是需确定钼丝中心运动轨迹与切割轨迹之间的偏移量f。f为钼丝半径和单边放电间隙之和。在实际工作中，要精确确定间隙补偿是比较困难的。当前快速线切割机大都采用φ0.18mm钼丝作为切割电极，钼丝半径容易确定，问题的关键是确定单边放电间隙。这就要求对使用线切割机的脉冲电压及电规准对工件表面精度及单边放电蚀除量要准确掌握。在长期实践中总结出，在相同条件下，当脉冲电规准在4～80ms时，工件单边蚀除量在0.015～0.040mm变化。

特别需要注意的是，虽然编程时选择了最佳补偿量f，但因随着工件加工时间的增加，钼丝也在不断地损耗，钼丝损耗往往对工件表面尺寸精度影响很大。对于目前市面上信誉度较好φ0.18mm钼丝，在切割到6万mm2工作量时，就无法保证工件表面质量和尺寸精度。如羊曲、深蓄磁极冲模这么重要的模具，在加工到60 000mm2的工作量前的上一个断点，进行更换钼丝，以保证工件质量。

2. 工件加工工艺指导

冷冲模具的材料往往使用优质钢材，如Cr钢，Cr12MoV钢等。材料在线切割加工前总需要进行热处理，羊曲、深蓄机组磁极冲模采用Cr12MoV钢。

以Cr12MoV钢为例，往往加温到1050℃保温后，急速淬冷。由热处理工艺理论知道，在常温时保持某一状态的金属晶格，里面碳原子是确定的，当温度升到1050℃时，原来晶格内会有更多获得了能量的碳原子进入而保持高温度下的晶格结构，随着急速淬冷，这些碳原子就保持在了晶格里，提高了材质的硬度，同时也增加了线切割加工中材料的热处理应力变形。这样在线切割工艺安排上就要注意不同材料、不同硬度的工件加工时合理地选择电压等级、脉冲加工参量、变频速度、加工电流及对淬火冷却介质浓度的调整。

3. 工件的装夹及其他

在程序编制过程中，要充分注意到工件装夹位置及切入点的选择。适当定位可简化编程工作。工件在工作台上的位置不同，会影响到工件加工轮廓线的方位，直接影响到各点坐标的计算过程及结果。不同描述的程序段，加工稳定性不同，如切割45°角的直线，这是线切割机差补运算最突出加工方式，是工件几何精度、表面粗糙度相对差的加工模式。因此在冷冲模程序编制时，使零件定位尽量避开较大的45°直线程序。

为避免材料内部组织及内应力对加工精度的影响，除考虑工件在坯料中的取出位置之外，还必须合理选择程序的走向和起点。因此，应尽可能把起（终）点选在切割表面的拐角处或在精度要求不高的表面上，或在容易修整的表面上。

4. 编程特别注意事项

（1）凹模工件尺寸大小应取接近于或等于工件的最小极限尺寸。凸模公称尺寸比凹模公称尺寸小一个最小的合理间隙值。

（2）凸模工件尺寸大小应接近于或等于孔最大极限尺寸，凹模公称尺寸应比凸模公称尺寸大一个最小合理间隙值。

20150708