型腔电极的设计
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一1电火花加工中,影响除率的主要因素的影响有?答:1)极性效应的影响,2)电参数对蚀除率的影响,3)金属材料热靴常数对除率的影响。
2,RC脉冲电源的主要的优点和缺点?答:优点:1)结构简单,工作可靠,成本低.2)在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量,可用作电火花光整加工和精微加工.缺点:1)电容器放电速度很快,无法获得较大的脉宽,因此无法实现长脉宽,低损耗的加工,很难在型腔加工中获得应用。
2)电能利用效率很低,最大不超过36%,因大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉,这在大功率加工是很不经济的。
3)生产效率低,因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上,脉冲间歇系数太大。
4)工艺参数不稳定,而且放电间隙经过限流电阻,始终和直流电源直接联通,没有开关元件使之隔离开来,所以随时都有放电的可能,并容易转为电弧放电。
3线切割加工的主要特点?答:1)用成形电极即简单的电极丝就可对工件进行加工,降低成本,缩短时间。
2)电极丝很细,可以加工微细异形物孔,窄缝和形状复杂的工件.3)采用移动的长电极丝进行加工,单位长度的损耗很少,从而提高了加工精度。
尺寸精度可达0.01~0。
02mm,粗糙度可达Ra1。
6um。
4)可加工高强度,高脆性,高韧性,高熔点导电材料。
5)实现微机控制,自动化程度高,操作方便。
4线切割加工按走丝方式分为?答:高速走丝,低速走丝。
5高速走丝线切割机床组成部分?答:机床本体,脉冲电源,微机控制装置,工作液循环系统等部分组成。
6线切割加工电极丝接负极,工件接正极.8影响电火花线切割加工的因素有哪些?答:1)工作液,2)电极丝,3)穿丝孔9什么是电解加工?可分几类?答:电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解现象,进而去除多余的材料,将工件成形的一种电化学加工的方法。
电解加工分为:电镀和涂覆。
10电化学加工可分为几类?答:阳极电解蚀除和阴极电镀沉积加工。
11电化学加工的主要组成部分有哪些?答:直流电源,电解加工机床,电解液系统。
国家开放大学《模具设计制造》形成性考核1-3参考答案题目顺序随机,下载后利用查找功能完成学习任务形成性考核11.冲压排样图上必须标注的尺寸是()。
A.冲压设备尺寸B.工件尺寸和冲裁件尺寸精度C.冲压模具间隙D.端距2.按照推出动作,推出机构可分为一次推出机构、二次推出机构和()。
A.联合推出机构B.双推出机构C.延迟式推出机构D.定模设置推出机构3.拉深时出现的危险截面是指()的断面。
A.位于凹模圆角部位B.位于凸模圆角部位C.凸缘部位4.冲裁模的间隙应当()模具导向件的间隙。
A.小于B.等于C.大于D.小于等于5.影响拉深系数的因素较多,其中()拉深系数值就可随之减少。
A.材料的相对厚度(t/D)*100大B.屈强比大C.凹模圆角半径小D.板厚方向性系数小6.带球头拉料杆的冷料穴一般用于()的模具。
A.推杆推出B.推管推出C.推件板推出D.推块7.为了避免弯裂,则弯曲线方向与材料纤维方向()。
A.垂直B.平行C.重合8.相对弯曲半径r/t表示()。
A.材料的弯曲变形极限B.零件的弯曲变形程度C.弯曲难易程度9.板料弯曲时,由于中性层两侧的应变方向相反,当弯曲载荷卸去后,中性层两侧的弹性回复称为()A.变形B.回弹C.压弯10.对T形件,为提高材料的利用率,应采用()。
A.多排B.直对排C.斜对排11.落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定()。
A.凹模刃口尺寸B.凸模刃口尺寸C.凸、凹模尺寸公差12.外凸凸缘翻边的极限变形程度主要受材料变形区()的限制。
A.失稳起皱B.硬化C.开裂13.下面三种弹性压料装置中,在拉深成型时,()的压料效果最好。
A.弹簧式压料装置B.橡胶式压料装置C.气垫式压料装置14.冲裁模试冲时,出现剪切断面的光亮带太宽,或出现双光亮带及毛刺,其原因是()。
A.冲裁间隙太大B.冲裁间隙太小C.冲裁间隙不均匀15.对于锥面形、半球面形和大型覆盖件的拉深,应采用哪种压边圈()。
A.弧形压边圈B.刚性压边圈C.带拉深筋的压边圈D.三者均可16.关于凸缘圆筒形件下列说法不正确的是()。
(高教)模具特种加工技术(第2版)-习题答案项目一1.判断题(√)1)电火花加工中若能合理利用覆盖效应则有助于降低电极的损耗。
(√)2)电加工加工中,电极接负极的叫正极性加工。
(√)3)电火花加工中,应尽量利用极性效应减少电极的损耗。
(×)4)电火花成形机床不能加工硬质合金等极硬的材料。
(×)5)电火花成形机床可以加工各种塑料零件。
(×)6)因局部温度很高,电火花加工不但可以加工可导电的材料,也可以加工不导电的材料。
(×)7)电火花加工中,工具和工件之间存在显著的机械切削力。
2.单项选择题1)下列加工方法中产生的力最小的是(D )。
A.铣削B.磨削C.车削D.电火花2)下列叙述正确的是(A )。
A.电火花加工中,工件接脉冲电源正极的加工叫正极性加工。
B.电火花加工中,电极、工件的材料通常都一样。
C.短脉冲加工中,工件往往接负极。
D.电火花加工中,可以不采用脉冲电源。
3)电火花成形机床加工时,为安全起见工作液面要高于工件,一般为(C )。
A.0~5mmB.5~10mmC.30~50mmD.150~200mm4)某国产机床型号为DM7120,其中D表示( B )。
A.线切割机床B.电加工机床C.电火花加工机床D.数控加工机床5)电火花成形机床主要加工对象为( C )。
A.木材B.塑料C.金属等导电材料D.陶瓷6)下列液体中,最适宜作为电火花成形机床工作液的是( C )。
A.汽油B.矿泉水C.煤油D.自来水3.问答题1)电火花加工后工件表面是否有许多微小的凹坑?结合电火花加工原理解释原因。
是,电火花加工原理2)电火花加工后电极的表面是否还是电极材料的原有颜色?如果不是,请解释原因。
不是,覆盖效应3)根据加工前后测量的电极长度,查看电极尺寸是否缩短?如果电极尺寸缩短,比较一下电极缩短量与加工出的深度值是否相等?如果不等,请解释原因。
缩短,极性效应项目二1.判断题(√)1)脉冲间隔的主要作用之一是使工作液体恢复结缘。
模具加工中的电极是什么东西一种是:电火花加工的放电端,用来加工型腔、刻字等,多制作成所需形状,材料为石墨、铜或铝(少见)。
另一种是:线切割加工的放电端,材料为钼丝,它的原理是通过电控部分对其施加高频高电压,当电极(钼丝)与接地端(工件)接触时,即形成高频打火产生高温,将与钼丝接触的工件面(极小的一条缝)迅速溶掉,即所谓的线切割。
所谓多电极加工,是指要加工的部位要求的精度比较高,对放电部位要进行2次或者两次以上放电,前期为平动较大的粗放电加工,后期为平动小的精放电加工电极就是电火花放电加工的放电点,金属的,预先做好形状,通过加工给工件上电腐蚀出规定的形状。
一个火花机要加工一个工件需要不止一个电极,不同的活要用不同的电极因为粗加工时用一个电极打效率,但是损耗比较大,粗打后换另外一个电极精打,但是电极的装卡需要很高的精度,再有就是电极找正什么的,总之是个很需要经验的活,因为再次装卡导致的误差很可能会影响模具的精度误差。
不过现在用快速夹具应该可以解决吧,伊罗哇夹具很好不过就是太贵几万块吧。
我不是搞模具的,我是搞火花机的,知道的没专门搞模具的多,一些问题只是根据我自己的理解回答的UG的我也没听过,至于画电极我觉得画电极加工路径似乎人没有计算机准确吧,你这里说的画电极是不是根据模具的样子来制作电极吧,说画是先把要做的电极图纸画出来啊,这个对模具加工是第一步啊,很重要的模具加工中的打电极是什么?技术点在哪里?电火花加工与线切割又有什么区别呢?电火花加工和电火花线切割加工都是通过间隙放电腐蚀工价加工。
不同的是线切割是使用钼丝切割出所需的轮廓形状。
简单的说,电火花加工能加工盲孔,而线切割加工只能加工通孔数控电火花线切割快走丝慢走丝区别?快走丝在专业术语中叫做:高速往复走丝电火花线切割机慢走丝在专业术语中叫做:低速单向走丝电火花线切割机二者的特点:往复走丝电火花线切割机床的走丝速度为6~12 m/s,产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能,加工厚度可超过1000mm以上,,应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工,成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。
二、型腔电极的设计09机自A1 王骏超0948101881.型腔零件图:2.设计过程:2.1电参数:(1)电压脉冲宽度t i=10μm:精加工时一般选用小峰值电流(i e<10A)、窄脉宽(t i=2~20us),又因为R a=1.25μm,根据曲线图2-35所示,电压脉冲宽度t i=10μm。
(2)脉冲间隔t0=30:为电压脉冲宽度的2~5倍。
(3)脉冲峰值电流i e=8A。
(4)侧面放电间隙S=0.02μm:查曲线图2-36得。
(5)蚀除速度V=0.04(mm3·min-1)。
(6)电极损耗率=40%。
2.2电极尺寸:(1)水平尺寸:a=A±Kba=40-2×0.7=38.59mm(2)高度尺寸H=l+LH=60+40=100mm2.3电极结构形式:整体式电极最顶端为直接加工部分,电极细长,为了提高强度,适当增加电极直径因为电极为细长的圆柱,在实际加工中很难校正电极的垂直度,故增加末端部分,其目的是方便电极的校正。
最后电极与机床主轴的装夹部分。
该部分的结构形式应根据电极装夹的夹具形式确定。
2.4排气孔和冲油孔的设计:电火花成型加工时,型腔一般均为盲孔,排气、排屑条件较为困难,这直接影响加工效率与稳定性,精加工时还会影响加工表面粗糙度。
为改善排气、排屑条件,大、中型腔加工电极都设计有排气、冲油孔。
一般情况下,开孔的位置应尽量保证冲液均匀和气体易于排出。
在这里选用a型排气孔和e型冲油孔2.5装夹固定方式采用标准套筒式夹具电极夹好后,必须进行校正才能加工,即不仅要调节电极与工件基准面垂直,而且需在水平面内调节、转动一个角度,使工具电极的截面形状与将要加工的工件型孔或型腔一致。
电极与工件基准面垂直常用球面铰链来实现,工具电极的截面形状与外型定位靠主轴与工具电极安装面相对转动机构来调节,垂直度与水平转角调节正确后,都应用螺钉夹紧。
2.6电流密度电流密度:电流密度是影响损耗的最主要因素,经验认为,在兼顾效率和损耗的情况下,电流密度的选择值为:铜—钢小于4A/cm2、石墨—钢小于3 4A/cm2。
放电加工在现代模具制造业中,与磨床.铣床.车床.线切割等具有同等位置,且是不可或缺的一个工序。
它的工作原理是原苏联人发明的。
它的历史可追塑到上个世纪六十年代,类型可分为二极管和三极管式两种。
在此我们介绍一下放电的加工原理:如果从宏观说明的话:放电的加工原理是通过无限靠近但不接触的正负带电体(即电极与工件),在绝缘液(火花油)作用下,将电能转变成热能的过程(瞬间10000度左右),从而达到腐蚀加工物成型的目的。
如果从微观说明的话:放电的加工原理是通过机械控制使带负的电极,无限靠近,但不接触带正电的工件时,产生强大电场。
从而产生电子流,冲击绝缘液微粒的外围电子,使其电子数目以金字塔的形式大量增加,然后以极高的加速度与速度轰击工件表面的原子微粒,使其产生高温后在爆破力的作用下脱落。
当然,电极的原子微粒也会受到正离子的轰击从而产生高温后在爆破力的作用下脱落。
同时,在此过程中产生一定数量的正负离子和大量的中性微粒。
然后,部分正离子移至电极一边,且吸附于电极表面,使其损耗得补偿。
部分负离子则移至工件一边,且吸附于工件表面。
最后当下一波的休止脉冲奏效时,一切脱落物将随绝缘液冲走。
实践中,我们使用不同的条件时,有不同的粗糙度,速度,损耗,火花位。
原因是在上述的过程中,在时间上各种变化是否同步达到最好的配合。
当然还有与电极和工件材质的导热性.熔点.密度等物理特性及介质有很大关系。
总而言之,放电加工是一项精密加工,作为技术人员,我们一定要知道它的放电加工原理。
希望各位多加努力,多加探索与发现。
相信各位一定能够超越自我,把握明天!七)电极材料的介绍电极材料必须导电性能良好、损耗小、造型容易、并具有加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等特点。
常用的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金、黄铜。
1、纯铜电极纯铜又称紫铜,它有良好的塑性、导热性、耐腐蚀性、良好的导电性、可加工性好。
它质地细密,加工稳定性好,相对电极损耗小,易于制成薄片或其他复杂形状。
型腔电极设计
下图所示型腔表面粗糙度Ra1.25
(1)设计加工型腔的精加工工具电极(不采用平动修整的工艺方法)。
(2)根据工艺参数曲线图表确定峰值电流、脉宽及脉间。
并说明该规准所能达到的加工效率、电极损耗率及单边侧面放电间隙。
型腔形状、位置尺寸如下图所示:
型腔内部轮廓图:
一、工具电极形式选择
根据电极外形尺寸的大小与复杂程度、电机结构的工艺性等因素综合考虑,可分为:整体式电极、组合式电极、镶拼式电极。
组合式电极:在同一个凹模上有多个型孔时,可将多个电极组合在一起,一次穿孔完成各型孔的加工,这种电极称为组合式电极。
镶拼式电极:形状复杂,整体加工困难的电极,可采用镶拼式结构。
根据工具电极的部分参数及相关要求,择优选择电极形式为整体式电极
二、选择电参数
在型腔精加工时,需按表面粗糙度(见书本图2-36)来选择
脉宽和峰值电流。
而表面粗造度应优于R1.25µm,一般都选用窄脉宽和小峰值电流进行加工,从而再可根据图(见书本图2-35,图2-37和图2-38)来查出相应参数选择,如放电间隙、腐蚀速度和电极损耗。
相应参数选择归纳如下表:
型腔模的加工比较困难,因为是不通孔加工,工作液循环和电蚀产物排除条件差,工具电极损耗后无法靠主轴进给补偿精度,金属蚀除量大,其次是加工面积变化大,加工过程中店规准的变化范围大,并由于型腔复杂,电极损耗不均匀,对加工精度影响大。
因此对型腔模电火花加工,既要求蚀除量大,加工速度高,又要求电极损耗低,并保证所要求得精度和表面粗糙度。
依据精加工的电参数,最主要应注意的是:表面粗糙度、精度(放电间隙)、生产效率和电极损耗。
应尽量使腐蚀速度快,电极损耗小,峰值电流小(与尖角有关),所以择优选择第一组数据,i峰=4.3,t0=110,v=0.02,θ%=3.5,s=1.2。
三、电极尺寸计算
电极尺寸与所加工模具的大小、形状、复杂程度有关;与电极材料、电加工参数、深度、余量及间隙有关。
水平尺寸确定:计算公式为a=A±kb
其中:a为电极水平方向尺寸,b为电极单边缩放量(单边火花放电间隙),K为系数,A为型腔图样上的名义尺寸
设计电极水平尺寸时注意:
1)型腔图样上的名义尺寸A应取中值尺寸。
2)计算出的电极尺寸应规定公差,一般可取凹模型孔公差的1/2—1/3
单边放电间隙S=0.02 a为取相应尺寸的中值尺寸
a1=40.02-0.02=40
c=20
a3=100+2X0.02=100.04
a4=20.01-2X0.02=20.97
a5=19.99+2X0.02=20.03
a6=80+2X0.02=80.04
R1=20+0.02=20.02
R2=20-0.02=19.98
将上述尺寸进行标注,而公差可取型腔的1/2,电极零件形状图如下图所示:
根据粗糙度的要求,电极的Ra值要比型腔的Ra值高一档次,故而可取电极Ra0.63。
四、校核电流密度
加工面积小时不宜选择过大的峰值电流,否则放电集中,易于拉弧。
一般小面积时以保持3-5 A/cm2,大面积时以保持1-3 A/cm2的视在电流密度为宜。
依据这个我们可以知道电流密度适宜。
五、防止产生塌角
考虑到其他因素的影响,如排气孔,充油孔,脉肩等,应在电极相应部位进行适当的加工,尤其是尖角部位,要防止塌角的产生。
处理后的电极工具如下图所示:
电极总高度H的确定:(图)
H= L1+L2
L1:电极每加工一个型腔,在垂直方向的有效高度,包括型腔深度和电极端面损耗量,并扣除端面加工间隙值。
L2:考虑到加工结束时,电极夹具不和夹具模块或压板发生接触,以及同一电极需重复使用而增加的高度。
六、排气孔和冲油孔的设计
当型腔加工时应及时将电加工过程中产生的气体排出,否则,容易出“放炮”现象。
放炮造成的震动容易使工件错位。
而且考虑到电火花加工时对工作液的要求,
为了保证加工零件的精度,有时我们还应该适度的开设冲油孔保证工作液,及时进行排屑。
型腔加工一般为盲孔加工,排气、排屑比较困难,
会影响加工速度、定性和表面质量。
在不
易排屑的拐角、窄缝处开冲油孔。
但冲油
孔冲、抽油时应该注意压力不能过大,冲
抽油压力一般为20KPA左右,可随深度的
增加而增加。
冲油压力增加,电极损耗也
增加。
在蚀除面积较大以及电极端部有凹入的部位开排气孔,孔径一般为φ1-φ2。
若为一个孔以上,则孔距一般20-40左右,孔要适当错开。
七、装夹方式确定与校正
根据设计电极参数,考虑到为了
方便有效调节电极相对位置等因素,
我们可采用如图所示装夹形式。
电极装夹好后必须进行校
正才能加工,不仅要调节电极
与工件基准面垂直,而且需在
水平面内调节、转动一个角度,
使工具电极的截面形状与将要
加工的工件型孔或型腔定位的
位置一致。
校校正常用的几种方法如下:1、
当电极直臂面较长时,可用精
密角尺对光校正或百分表校正。
2、可按电极或电极上固定板端面作辅助基准校正电极,这是使用百分表检验电机与工作台平行度。
3、对没有直臂面的电极,在校正时是比较困难的,只有采用精规准、小电流放电打印法,使用电极与工件四周火花放电均匀,已完成校正和找正工作。