1 引言 $<)Yyi>6E
f%qt)Ick
目前电火花线切割机已被广泛应用于模具加工。由于线切割机床加工一般都是在热处理后进行,从而避免了热处理变形、表面脱碳等弊病。有很多模具制造单位,往往是线切割后,稍加研磨就装配使用。还有的不经研磨就直接装配使用, 结果经常出现崩刃、折断、碎裂现象,即使不出现上述现象,冲模的刃磨寿命也不长。 VFD%h
}
|E/L.gdP7
本文就线切割后模块表面的应力状态及消除应力、提高其表面质量的方法,作初步探讨。 zjX7C~h^Q
CidM(
2 线切割后零件表面的应力状态 r;cV&T/?
`kBnSi o~
目前, 很多模具都采用快走丝线割机加工,线切割后的工件表面粗糙度Ra ≥2. 5μm,硬度分布和内应力状态都很差。 `m%dX'0E
DhKr;e
线切割机加工时, 放电区电流密度高达10000A/ mm2,温度高达10000~12000 ℃,加注的介质液急剧冷却, 致使切割面表层硬度仅20HRC 左右, 而内部淬火层硬度却高达70HRC 以上,其后为热影响区,再后才是原硬度区。尤为严重的是原材料内部因为淬火呈拉应力状态, 线切割所产生的热应力也是拉应力, 两种应力叠加的结果很容易达到材料的强度极限而产生微裂纹, 从而大大缩短冲模寿命,因此线切割不能作为凸模、凹模的最终加工工序。从图1 可以看出,CrWMn 材料线切割后切口断面硬度分布及回火、时效后的硬度变化情况。 IvBGpT"(I
V`a+Hi<P\
3 消除线切割产生应力的措施 KAA3iA@>+
fJ80tt?r
3.1 研磨去掉白层 GaNq2 G
?H;{~n?
目前, 多数模具加工单位是在线切割后,用研磨的办法去掉表层20HRC 的灰白层(即白层) 后便进行装配使用。这样做虽然可以去掉硬度低的白层, 但没有改变线切割造成的应力区的应力状态, 即使增大线切割后的研磨余量,但因高硬层硬度高(达70HRC),研磨困难, 过大的研磨量容易破坏零件几何形状。故线切割产生的高硬度层并不能提高冲模寿命,因为其脆性大是产生裂纹、崩刃的根本原因。 V/#v\*JHFc
E%k7wM {
3.2 回火处理 uOk%AL>
FbSa ~uN
在线切割后,研磨去零件表面的白层,再在160~180 ℃回火2h, 则白层下面的高硬层可降低5~6HRC, 线切割产生的热应力亦有所下降,从而提高了冲模的韧性,延长了使用寿命。但是由于回火时间短,热应力消除不彻底,冲模寿命并不十分理想。 1IA5.@G:
d;suACW
3.3 磨削加工 /r$&]C:Fi
Y\t_&