怎樣避免線切割加工后工件發生變形和開裂
小編在昨天的那篇名為《使用線切割加工后工件發生變形和開裂的原因分析》的文章中,為大家仔細介紹了那些導致使用線切割加工后工件發生變形與開裂的原因,針對這些原因,小編在今天的這篇文章就就為大家詳細說說,怎樣做才能避免線切割加工后工件發生變形與開裂。
在上篇文章中,小編帶領大家找打了線切割加工工件變形和開裂的幾個主要原因,那么針對這些問題,那么既然我們找到了變形和開裂的原因,即可對癥下藥采取相應的措施予以避免,防止變形、開裂。具體的措施可以從以下幾個方面入手:
一, 選擇變形量較小的材料,采用正確的熱處理工藝
為了防止和減少變形、開裂,對需要線切割加工的模具,應對材料的選擇、熱加工、熱處理直到制成成品的各個環節都要充分關注和重視。
1.嚴格檢查原材料化學成分、金相組織和探傷,對于不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質含量超標鋼材不宜選用;
2.盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材;
3.避免選用淬透性差、易變形材料;
4.坯料應合理鍛造,遵守鐓粗、拔長、鍛壓比等鍛造守則,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間;
5.改進熱處理工藝,采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;
6.選擇理想的冷卻速度和冷卻介質;
7.淬火鋼應及時回火,盡量消除淬火內應力,降低脆性;
8.用較長時間回火,提高模具抗斷裂韌性值;
9.充分回火,得到穩定組織性能;
10.多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力;
11.對于有第二類回火脆性模具鋼高溫回火后應快冷(水冷或油冷.,可消除二類回火脆性;
12.模具鋼化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調質處理,充分細化原始組織。
二,合理安排機械加工工藝
1.線切割工件坯料的大小,要根據零件的大小確定,不宜太小。一般情況下,圖形應位于坯料中部或離毛坯邊緣較遠而不易產生變形的位置上,通常應取圖形到坯料邊距大于10mm;
2.凡較大的型腔或窄長而復雜的凸模,配制坯料時要改變傳統的實心板料習慣。大框型腔、窄長型腔等易變形零件,其中間部位應鏤空。這樣淬火時表里狀況得以改善,溫差小,產生的應力小,同時切割時切除的體積也就小,應力達到平衡也就不至受破壞;
3.在模具使用允許的情況下,大框形型腔零件的清角處,應適當增加工藝圓角R,或在線切割之前將清角處鉆空,以緩解應力集中的現象;
4.對凸模零件,在淬火之前應在凸塊坯料中鉆外形起點的穿絲孔,使工件在切割時保持內應力平衡且不被破壞,以免從材料外切入引起開裂變形。
三, 優化線切割加工的工藝方案,選擇合理的工藝參數
(1)改進切割方法
1.改變一次切割到位的傳統習慣為粗、精二次切割,以便第一次粗切割后的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應根據第一次切割后的變形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。這種辦法常應用于形狀復雜而勢必產生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具;
2.改變兩點夾壓的習慣為單點夾壓,以便切割過程中的變形能自由伸張,防止兩點夾壓對變形的干涉,但要注意,單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產生的變形只影響廢料部分,避免了對成型部分的影響;
3.對易變形的切割零件,要根據零件形狀特征統籌安排切割的起始點、程序走向及夾壓位置,以減少變形量。一般應選擇較平坦、已精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點。
(2)選擇合理的工藝參數
1.采用高峰值窄脈沖電參數,使工件材料以氣相拋出,氣化溫度大大高于融化溫度,以帶走大部分熱量,避免工件表面過熱而產生變形;
2.有效地進行逐個脈沖檢測,控制好集中放電脈沖串的長度,也可解決局部過熱問題,消除裂紋的產生;
3.脈沖能量對裂紋的影響極其明顯,能量越大,裂紋則越寬越深;脈沖能量很小時,例如采用精加工電規準,表面粗糙度值<Ra1.25μm,一般不易出現裂紋。
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