电极设计规范模具结构设计
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电火花机放电加工中的阅历共享——电极设计制作(1)设计电极前要充足了解模具结构。
分清楚模具的胶位、插破位、靠破位、枕位等,确认好哪些部位需要放电加工,模仁与镶件是否要组装放电。
(2)设计电极时要依照肯定的顺序进行,以防漏拆电极。
这点对于多而杂模具的电极设计特别紧要。
(3)设计电极要考虑电极的制作问题。
设计的电极应简单制作,是只使用一种加工方法就可以完成。
如用CNC铣制作多而杂电极特别便利,也简单保证电极精度。
(4)对于产品有外观和棱线要求的模具,可以优先考虑将电极设计为一次可以加工整体型腔的结构;但也要注意,电火花在加工中存在“面积效应”,在电极面积比较大,且加工深度较深、排屑困难的情况下,应将整体电极分拆成几个电极进行分次加工,否则在加工中会显现放电不稳定、加工速度慢、精度难以保证等不良情况;有时整体电极加工有困难,有加工不到的死角,或者是不好加工,所需刀具太长或太小,就可以考虑分多一个电极,有时局部需要清角电极。
(5)电极的尖角、棱边等凸起部位,在放电加工中比平坦部位损耗要快。
为提高电火花加工精度,在设计电极时可将其分解为主电极和副电极,先用主电极加工型腔或型孔的重要部分,再用副电极加工尖角、窄缝等部分。
(6)对于一些薄小、高处与低处跌差很大的电极,电极在CNC铣制作和电火花加工中都特别简单变形,设计电极时,应采纳一些加强电极,防止变形的方法。
下为典型的加强电极的例子。
(7)电极在加工部位开向的方向,必须延长肯定尺寸,以保证工位加工出来后口部无凸起的小筋。
(8)电极需要避空的部位必须进行避空处置,躲避在电火花加工中发生加工部位以外不希望的放电情况。
(9)设计电极时应考虑削减电极的数目。
可以合理地将工件上一些不同的加工部位组合在一起,作为整体加工或通过移动坐标实现多处位置的加工;将工件上多处相同的加工部位采纳电极移动坐标来加工。
(10)设计电极时应将加工要求不同的部位分开设计,以充足各自的加工要求。
电极板冲孔模设计电极板冲孔模设计零件名称:电极板生产批量: 4000 件/年材料:紫铜(硬)料厚: 5mm产品零件图:见图1。
1电极板冲孔模设计的前期准备前期的准备工作主要包括阅读产品零件图,收集、查阅有关设计资料,根据产品的原始数据研究设计任务,分析产品实施冷冲压加工的可能性、经济性。
1.1研究设计任务(1)阅读冲裁件产品零件图产品零件图是制定冲压工艺方案和模具设计的重要依据,在冲裁模设计之前,首先要仔细阅读冲裁件产品零件图。
从产品的零件图入手,进行冲裁件工艺性分析和经济性分析。
从图 1 电极片冲孔零件图可知,它是由半成品毛坯经冲孔得到的零件。
(2)分析冲裁件工艺冲裁件的工艺性是指零件在冲压加工中的难易程度。
在技术方面,主要分析零件形状特点,尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲裁工艺的要求。
良好的工艺性应保证材料消耗少,工序数目少,模具结构简单且寿命长,产品质量稳定,操作简单、方便等。
在一般情况下对冲裁件工艺性影响最大的是冲裁件结构尺寸和精度要求,如果发现零件工艺性不好,则应在不影响产品使用要求的前提下,向产品开发部门提出修改意见,对零件的形状和尺寸做必要的合理的修改,或在设计时采用相应的工艺方法,避免由于工艺性差而容易产生的问题。
另外,分析冲裁件零件图还要明确冲裁零件的难点所在,对于零件图上的极限尺寸、设计基准以及翘曲、毛刺大小和方向要求等要特别注意,因为这些因素对所需工序性质的确定,对工件定位方式、模具制造精度和模具结构形式的选择都有较大影响。
分析冲裁件工艺主要有以下几个方面。
① 结构形式、尺寸大小。
a.冲裁件形状是否简单、对称?B.冲裁件的外形或内孔的转角处是否有尖锐的清角?C.冲裁件上是否有过小孔径?D.冲裁件上是否有细长的悬臂和狭槽?E.冲裁件上最大尺寸是多少?属于大型、中型还是小型?F.冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间距离是否过小?此电极板是一个轴对称的简单冲孔件,内孔为圆孔,无尖锐的清角,无细长的悬臂和狭槽,小孔8.33mm 与边缘之间距离为 20mm ,大孔14.3mm 与边缘之间距离为 5.65mm,其两孔之间的距离为 129.8mm,均满足最小壁厚要求。
模具电极设计
模具电极设计是电火花加工(EDM)中的关键步骤,其目的是确保高效率、高精度和良好表面质量的电极制造。
设计模具电极时需要考虑以下因素:
1. 材料选择:电极材料需要具有良好的导电性、足够的硬度和强度、以及良好的热稳定性。
常用的电极材料包括铜合金、铍铜合金、石墨和铜钨合金等。
2. 电极形状与尺寸:电极的形状和尺寸应与最终产品的模具形状相匹配。
需要精确计算电极的几何尺寸,以保证加工出的模具能够达到所需的精度和公差。
3. 电极加工:电极加工应采用高精度数控机床进行,以确保电极形状、尺寸和位置的精确度。
对于复杂形状的电极,可能需要采用电火花加工或线切割加工等特殊工艺。
4. 电极冷却与排屑:电火花加工过程中会产生大量热量,因此需要设计有效的冷却系统来降低电极温度,防止热损伤。
同时,还需要考虑排屑问题,确保加工过程中产生的碎屑能够及时清除。
5. 电极刚性与支撑:电极需要足够的刚性来抵抗加工过程中的振动和变形。
因此,在设计电极时需要考虑其支撑方式和结构强度。
6. 电极寿命:电极的寿命直接影响到电火花加工的效率和成本。
因此,在设计电极时需要考虑其耐磨性、抗疲劳性和可修复性。
7. 电极与工件的相对运动:电火花加工过程中,电极与工件之间的相对运动方式(如垂直运动、旋转运动等)也会影响加工效果。
因此,在设计电极时需要考虑其与工件的相对运动方式。
总之,模具电极设计是一个复杂而精细的工作,需要综合考虑多个因素,以确保最终制造出的模具能够满足产品质量和生产效率的要求。
、筋条电极(筋条小口≤1.50mm)。
1-2条电极墨筋条电极电极数量火花间隙1 件一般为-0.2 mm1-3放电体积(v) 电极数量≤20x20x20 2件≥v≥20x20x20 2件(1粗1精)≥v≥40x40x40 2件(1粗1精)3件(1粗2精 /其一:两侧面。
拖表时,两侧面的竖向方向拖过后,在任选一侧面拖横向方向,即可校正电极因此电极设计时,特别是较大的电极,可选择适合的基准来设计,达到减小电极体积、省料的目的,如图:3、所有电极的座台高度(Z 2)需≥20mm(因为背面钻螺钉孔深度为15 —19mm )否则容易钻穿,通常为20mm。
1-6电极座台顶面相邻两边(不需四边)要凸出7mm(平面,不含R角,即X / X1表用(托表指针端为R1;常用靠数基准球为R5)和靠数用。
拖表的基准面的长度应大于被校正的面的长度的三分之一。
电极的造型:电极的外形不可太小,至少要大于12×12×20mm,以方便电火花人员进行靠数基准角一般做成C3,电极尺寸较大时则可做大。
尺寸要求较高时,需分粗精打,同一个电极的精打电极要倒斜角,粗打电极要倒定模上的电极的R角需全部重倒(成锐角的面重倒时变化大,需注意适当重倒或将该电极分粗精打,、在其他方式不好加工时,可考虑设计成靠模,靠模仍可按普通电极设计,只是线切割加工时分别加工出电极头和电极座台,然后将电极头装入电极座台,即成靠模。
出火花图时必须以电极头的顶点靠数。
如图:电极设计由于在造型上不能扣火花间隙的电极,可交由编程人员扣火花间隙。
火花间隙为整体放(整个电极含电极头、座台等整体扣火花间隙),需在电极造型上刻字,如“产品面与分型面的电极,能分开尽量分开。
如工件上斜顶槽的产品面与靠破面相交接的地方,电极不能延伸,需止于分型面,否则易导致产品飞边、溢料。
在设计动模侧的电极前,需先确定是否要将小镶块装在大镶块里一起打,若要,则先取单独动模大镶块上配合处的电极,再取单独动模大镶块上产品处及其他电极,之后再取小镶块、斜顶上需单独打的电极,最后将小镶块、斜顶、顶针等装入动模后一起取;若不装在一起打,则优先取动小镶块和大镶块面分别有筋。
(1)铸铁电极的电极损耗和加工稳定性均较一般,容易起弧,生产率不及铜电极。
但是,它的来源丰富、价格低廉、并且机械加工性能好,因此电极的尺寸精度,几何形状精度及表面粗糙度等都容易保证。
因此,铸铁是一种较常用的电极材料,多用于穿孔加工。
(2)钢电极的加工稳定性较差、电极损耗较大、生产率也较低、但是来源丰富、价格便宜、具有良好的机械加工性能。
钢电极还有其独特的优点,即把电极和凸模做成一体,实质上就是将凸模加长,加长的部分就用作电极。
电火花加工后,把损耗部分切除掉,余下部分可做凸模使用。
这种方法使电极的制造工时减少到了最低程度。
所以钢为常用的电极材料之一,多用于一般的穿孔加工。
(3)纯铜电极在加工过程中稳定性好、生产率高、但损耗较大、来源少、价格较贵。
由于其韧性大,机械加工性能差、磨削加工困难,其加工精度较低。
由于磨削困难,使得难以将电极与凸模连接在一起加工,电极与凸模分别制造使凸模与凹模配合间隙不易均匀。
对于电火花型腔加工来说,纯铜电极适用对小型腔及高精度型腔的加工。
纯铜电极与其他材料电极相比,在电火花加工中能使模具达到最细表面粗糙度。
(4)黄铜电极在加工过程中稳定性好、生产率高、与纯铜电极相比价格较低、机械加工性能尚好,但其磨削性能不如钢和铸铁。
而黄铜电极的损耗最大。
因此,黄铜电极一般用在对加工表面粗糙度较低,尺寸、形状精度要求较高及形状复杂的小孔穿孔加工。
(5)石墨电极的电极损耗小、加工稳定性尚好、易于加工、生产率最高、其价格与铜大体相同,但机械强度较差,尖角处易崩裂。
石墨是电火花型腔加工的常用电极材料,适用于大、中、小型腔。
由于石墨的热胀系数小,所以,最适于大电极的穿孔加工。
(6)铜钨合金和银钨合金的加工稳定性均很好,电极损耗也均很小,它们的电加工性能优越,而机械加工性能尚好,其磨削性比铜好。
但其价格较高,比铜的价格高40倍。
因此,主要用于模具中高精度的深孔、直壁孔等的穿孔加工和加工面积小且高精度的型腔加工,以及硬质合金模具的加工。
文件修订履历1.0目的指导电极设计员按规定的电极设计过程进行作业,确保设计的电极符合规定的要求。
2.0范围适用于电极设计过程3.0程序3.1 电极设计3.1.1电极设计组长根据《模具加工装配计划》和《电极设计要求单》合理安排电极设计工作,确保如期完成电极设计工作。
3.1.2电极设计员根据《电极设计要求单》所列需要设计电极的工件编号,从服务器(Server)中调阅相应工件的3D Part及书面图纸。
3.1.3 电极设计员应与工艺编制人员一起讨论确定需要放电(EDM)加工的工件部位及其它需要确认的技术细节。
3.1.4 电极设计员依据讨论确定的结果,依照《电极设计原则》、《OFFSET量表》、《RF电极图扣放电》和《表面光洁度与间隙表》的要求进行电极设计。
3.1.5 电极设计图完成后,电极设计员应将电极设计图送交指定审核人员进行审核。
3.1.6 审核人员应依据《电极设计原则》、《OFFSET量表》、《RF电极图扣放电》和《表面光洁度与间隙表》的要求审核电极设计图的合理性(设计方面和工艺方面)、完整性和准确性。
3.1.7 若未通过审核,电极设计员应修改电极设计图并重新送交审核,直至审核通过。
3.1.8 若通过审核,电极设计员应打印审核通过的电极设计图纸和填写《工件加工清单》送交电极设计组长批准。
3.1.9 电极设计图纸和《工件加工清单》经批准后,电极设计员应及时将电脑中的3D模型图转换成STEP格式文件发送至共享服务器。
3.1.10 将电极设计资料发送至服务器共享目录内。
3.2 图纸发放3.2.1依照设计的图纸,填写《图纸发放回收记录》3.2.2 在打印的原版图纸上盖上兰色的原版印。
用盖过印的原版图复印一分,在复印的图纸上盖上兰色的发放印。
3.2.3 将复印的图纸分发至模具加工部计划员处。
并要求在《图纸发放回收记录》上签字以此备忘。
3.3 电极设计更改3.3.1当需要更改电极设计时,要求更改者除了正常设计流程外要增加填写《技术图纸更改通知》送交电极设计组长审批。