电火花表面处理技术在模具上的应用

电火花沉积技术发展及在模具上的应用电火花沉积技术，节能、省材、环保，应用广泛。

文章介绍了电火花沉积技术的特点、放电机理，分析了其应用现状，并提出相关建议以供参考。

标签：电火花；电火花涂层；压铸模具；热疲劳Abstract：EDM deposition technology is known for energy saving，material saving，environmental protection，and wide use. In this paper，the characteristics and discharge mechanism of EDM are introduced，its application status is analyzed，and some suggestions are put forward for reference.Keywords：EDM；EDM coating；die casting die；thermal fatigue电火花加工是一种常规的材料去除手段，在模具领域得到广泛地应用；电火花表面涂层技术是在电火花加工基础上发展起来的增材制造方法，在可在模具表面形成预防保护的涂层和堆焊修复工具和模具，具有一定的应用前景。

本文从技术基础及应用前景方面着重介绍电火花涂层的制造特点及在精密模具领域的发展潜力。

1 电火花涂层技术的特点电火花涂层是利用金属电极在金属工件表面做相对运动，在工件和电极的微区上产生微电弧，电弧同时熔化工件和电极形成金属熔滴，随后金属熔滴凝固在材料表面形成涂层，该涂层与结合面形成冶金结合。

由于电极和基体的熔化程度受电极极性和工艺参数的程度很大，导致形成的涂层成分和性能千差万别，当负极性连接时（工件接负），电极的熔化程度远高于基体，电极成分进入涂层的比例大幅度增加，因此涂层主要表现为电极的成分和性能，当电极选用特种材料电极时，处理的工件就同时具有了电极材料的性能。

金属表面处理的电火花加工技术1. 前言电火花加工技术（Electrical Discharge Machining, EDM）是一种利用连续或断续的电火花放电来去除金属的非接触式加工方法。

该技术在金属表面处理领域具有广泛的应用，特别是在硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工上表现出了显著的优势。

本文将从电火花加工的原理、工艺特点、应用领域等方面进行详细探讨。

2. 电火花加工原理电火花加工技术的基本原理是利用高压电源在工件和工具之间产生连续或断续的电火花放电，放电时产生的高温熔化金属和气体，在气压作用下迅速从放电通道中排出，从而达到去除金属的目的。

放电过程中，工件表面和工具表面都会形成一层熔融层，随着后续的冷却和固化，这层熔融层会形成一种特殊的微观结构，对工件的性能产生重要影响。

3. 电火花加工的工艺特点电火花加工具有以下几个显著的工艺特点：（1）非接触式加工：由于加工过程中不直接接触，因此适用于硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工。

（2）加工精度高：电火花加工可以达到非常高的加工精度，加工表面质量好，适用于复杂形状的加工。

（3）加工效率：电火花加工的加工效率相对较低，但随着技术的不断发展和设备的更新，加工效率有所提高。

（4）加工变形小：由于是非接触式加工，加工过程中工件的变形较小。

（5）适用范围广：电火花加工适用于各种金属和非金属材料的加工，特别是在难加工材料的加工上具有显著优势。

4. 电火花加工的应用领域电火花加工技术在金属表面处理领域有广泛的应用，主要应用领域包括：（1）模具制造：电火花加工技术在模具制造领域有广泛应用，如冲压模、压铸模、塑料模等。

（2）航空航天：电火花加工技术在航空航天领域中，用于加工难加工材料，如钛合金、镍基高温合金等。

（3）汽车制造：电火花加工技术在汽车制造领域中，用于加工发动机部件、变速箱齿轮等。

（4）微细加工：电火花加工技术在微细加工领域有重要应用，如微细模具制造、微细零件加工等。

电火花线切割在模具产品加工中的实际运用电火花线切割是一种高精度、高效率的金属加工工艺。

它利用电火花放电的原理将电极和工件之间的空气隙离子化，从而在两者之间形成电弧，通过电弧放电将工件部分加工掉。

在模具产品加工中，电火花线切割为制造高精度、高品质模具提供了重要的工具。

一、电火花线切割的技术优势电火花线切割拥有精度高、加工速度快、不产生热变形等众多技术优势。

它可以加工各种大小尺寸、复杂形状的金属零部件，并且在生产加工过程中对原材料的硬度等特性无特殊要求，大大提升了金属零部件的生产效率和加工质量。

二、电火花线切割在模具制造中的应用模具制造是电火花线切割的重要应用领域之一。

它广泛应用于汽车、航空航天、电子、国防等领域。

1、汽车模具加工在汽车模具制造中，电火花线切割技术成为了实现高精度、高品质模具加工的主要手段，如汽车车身、底盘、内饰以及发动机等模具加工中都离不开电火花线切割技术。

2、航空航天模具加工在航空航天领域，要求制造出符合高品质标准的模具，其中几何形状复杂度高、精度要求严格的零件，特别需要高精度的加工设备来加工制造。

电火花线切割技术的使用使得在航空航天领域内，实现了对于模具加工中加工质量的大幅提升以及减小加工耗时的优势。

3、电子模具加工在电子产品制造过程中，电火花线切割技术同样受到很高的重视。

电子制造中需要用到大量的金属金件，因此需要制造出适合于电子类产品的模具。

在此种情况下，电火花线切割技术的使用可以提升模具制造的精度和效率，同时也能够提高零部件的加工精度和耐用性。

三、电火花线切割在实际制造中的具体应用在工业生产中，电火花线切割技术具有广泛的应用，如制造大型车身部件、加工大型机械和设备等。

近年，随着国家科技的发展，制造行业的现代化越来越重要，越来越多的企业在提高生产水平和减少成本方面采用电火花线切割技术。

1、模具加工效率提升相比传统的机械加工方式，电火花线切割技术具有更高的效率。

普通加工方式需要耗费较多的人力，而电火花线切割技术只需设定好参数后即可完成加工，大大节约了加工工时。

电火花线切割在模具产品加工中的实际运用本文将探讨电火花线切割在模具产品加工中的实际运用。

首先，电火花线切割是一种高精度的加工方法，能够对高硬度、高精密度的模具进行切割。

其原理是利用高频脉冲电流来产生电火花，使电极和工件之间产生放电，在微小的区域内熔化工件表面，达到切割的目的。

电火花线切割在模具加工中的应用十分广泛。

传统的机械切割在加工高硬度、高精度模具时难以满足需求，而电火花线切割能够精确地加工各种曲线、角度和空心结构。

尤其在大型模具的加工中，电火花线切割表现出其独特的优势，可加工出高精度、高质量的模具，帮助企业提高生产效率和降低成本。

其次，电火花线切割的加工速度快，精度高，加工能力强，可以承担一定的量产任务。

与传统的磨削、镗削加工相比，电火花线切割具有不受工件硬度限制、不产生切屑、不会损伤工件表面质量等许多优势。

并且在加工复杂形状的模具时，电火花线切割具有明显的优势，适合加工各种花纹和层次的外形结构，可以满足模具加工的各种需求。

除此之外，电火花线切割还可以用于切割不同种类的材料，如钢、石墨、铜、铝等。

通过选择不同的电极和加工参数，可达到预期的加工效果。

在涉及不同材料的模具加工中，电火花线切割也是一种理想的加工方法。

最后，应用电火花线切割在模具加工中需要注意一些问题。

首先要选择合适的电极，根据加工目标、工件材料、加工精度等因素进行选择。

其次，要控制电极与工件的间隙，保证放电频率和加工效果。

还要注意待加工工件的制作，确保工件平整、光滑，便于加工。

综上所述，电火花线切割是一种高精度、高效率的模具加工方法，具有广泛的应用前景。

在模具加工行业，满足不同的加工需求的同时，电火花线切割也带来了更多的经济效益和社会效益，值得推广和应用。

电火花加工技术在模具制造中的应用案例分析模具制造是现代工业生产中不可或缺的一项技术。

传统的模具制造通常采用机械加工的方式，但是在某些特殊情况下，传统机械加工往往无法满足需求。

而电火花加工技术则是在模具制造中起到了重要的作用。

本文将以几个真实的案例来分析电火花加工技术在模具制造中的应用。

案例一：光学玻璃模具的制造光学玻璃模具通常需要具备高精度的曲面形状，而传统的机械加工无法满足其精度要求。

通过采用电火花加工技术，可以在光学玻璃模具表面形成非常细小且均匀的微观坑槽，从而使得模具表面变得更加光滑。

这种微观坑槽可以通过电火花加工的方式在模具表面上加工出来，从而实现模具的高精度制造。

案例二：复杂曲面模具的制造在某些特殊形状的模具制造中，复杂曲面的加工往往是最大的难题。

以汽车零部件模具制造为例，传统机械加工常常无法满足其复杂曲面的要求。

而电火花加工技术则可以通过在模具表面进行离散的放电，来逐渐形成复杂曲面。

这种方式可以有效地解决复杂曲面模具的制造难题。

案例三：硬质合金模具的制造硬质合金模具通常具有极高的硬度和耐磨性，但其材料也很难进行传统机械加工。

通过采用电火花加工技术，可以在硬质合金模具的表面进行放电加工，从而形成所需的结构和形状。

同时，电火花加工还可以有效地提高硬质合金模具的表面硬度和耐磨性。

这种方式在硬质合金模具的制造过程中具有重要的应用价值。

结论电火花加工技术在模具制造中的应用已经变得十分广泛，并且取得了显著的成果。

通过电火花加工，可以在模具表面形成细小且均匀的微观结构，来满足模具制造中的特殊要求。

无论是光学玻璃模具、复杂曲面模具还是硬质合金模具，电火花加工技术都能够为其制造提供重要的支持。

随着电火花加工技术的进一步发展，相信在未来的模具制造过程中，它将发挥更加重要的作用。

一、题目：电火花加工在模具制造中的应用二、摘要：本文主要介绍了电火花加工的加工原理、优点以及其加工工艺过程最后举例说明了电火花加工在模具制造中的各种具体运用。

三、关键词：电火花加工模具制造运用四、正文：1、加工原理：电火花线切割加工是在极短时间内,微小区域里,利用放电能量 ,对金属进行熔化、汽化从而使多余部分按预定轨迹被切除。

2、主要优点：（1）电产生的热量,可使加工点产生高达10000℃以上的温度,此温度足以使各种金属物体熔化。

因此,可以加工各种高硬度金属。

（2）工件所受侧向力几乎为零，省去了传统加工中复杂的装夹系统及较长的准备时间。

（3）常规加工中，难得到的尖角、窄缝等复杂形状的工件 ,可由线切割轻易解决。

3、采用电火花加工精密模具的工艺路线,以供参考:（1）一些硬质合金材料凸模、凹模工件的加工路线根据不同厚度的工件,采购较大尺寸的硬质合金板料→精磨厚度保证平行度→依据实际情况由快速穿孔机做穿丝孔→线切割切形状达图要求→磨厚度达图要求。

（2）对于需要淬火的凸模和型腔掏空量较少的凹模、固定板、卸料板等工件,可采用以下工艺路线：①对外形尺寸较小的工件,可根据工件的厚度进行分类,并锻造较大尺寸的毛坯料→热处理调质→粗铣厚度及三基准面→热处理淬火→深冷处理及超声波消除应力→需要时精磨三基准面→依据实际需要做穿丝孔→精切形状达图→精磨厚度一超声波消除应力。

②对于尺寸较大的工件可采用：锻造一热处理调质一粗铣六面一热处理淬火一深冷处理及超声波消除应力,并自然时效—超声波消除应力。

（3）对于需要淬火,且掏空量较大的凹模、固定板、卸料板等工件的加工可采取以下工路线：①锻造—热处理调质—粗铣六面,并在废料侧距有效尺寸2-5mm 处做应力释放孔（槽）及穿丝孔—热处理淬火一深冷处理及超声波消除应力—精磨六面达图—采用多次切割切型腔达图要求—超声波消除应力。

②锻造一热处理调质—粗铣六面一粗磨六面—铣型腔留量1-5mm—热处理淬火—深冷处理及超声波消除应力一精磨外形达图—多次切割型腔达图要求一超声波消除应力。

电火花表面处理技术及其在模具中的应用（天津职业技术师范大学，天津300222）简述了模具在产品制造业中的重要性及存在问题，介绍了电火花表面技术的强化层特性及其优点，重点突出电火花表面处理技术在模具强化和损伤修复中的应用和重要意义，并展望了电火花表面处理技术在模具业的发展前景。

标签：电火花;表面处理;模具;强化;损伤修复模具工业是国家经济发展的基础产业，是先进制造业的重要组成部分，同时也是一个国家制造业水平的重要体现。

但是模具在设计、生产和使用时难免出现各种问题，如模具开发设计过程中的尺寸误差过大;模具制造时人为因素产生的划擦;运行中源于外界的复杂的载荷使模具表面产生的变形和断裂，甚至表面失效破坏。

这不仅使模具表面精度极度下降，还会对后期产品质量带来严重影响。

对于上述棘手问题，若通过厂家前来维修、模具返厂、更换新模具来解决，既浪费时间，造成重大损失，又可能会增大生产成本。

所以如何提高模具的质量、可靠性和模具使用寿命是模具研制和探索中的核心技术。

为改善和解决上述问题，对模具实施一定的表面处理技术是一种行之有效的重要途径。

而电火花表面处理技术[1～2]，既能改善模具表面质量，提高硬度和表面耐性等性能[3]，又能修复模具表面磨损破坏部位，实现模具的“废物再利用”，延长模具的生命全周期，使模具能够再次投入生产，减小损失，大大提高经济效益和社会效益。

1 电火花表面技术电火花表面技术，是利用脉冲电流瞬间放电产生的高能量密度电能，使电极材料和工件表面材料在高温高压下局部熔化，在工件表面相互熔渗扩散，发生物理化学反应而形成的具有优良性能的合金化层。

强化过程大致分为：高温高压下熔融材料发生物理化学冶金反应;熔融区基体材料和电极材料以及液体与固体界面的相互扩散;温度急剧升温和快速冷却使熔区发生奥氏体和马氏体转变，细化晶粒，产生残余应力，从而提高疲劳强度。

对于强化层，它的特性与其他表面处理工艺有所区别。

电火花强化层的表面形貌是由很多密集的增强相点和放电凹坑组成，这种结构有利于提高表面耐磨性。

电火花加工技术的应用摘要：本文主要介绍在模具制造中电火花加工技术的应用，电火花加工的特点以及在加工过程中影响表面加工质量的因素，加工过程中需要注意的问题等，以便在实际加工中需要注意修改这方面的参数。

关键词：电加工模具；加工；加工影响鉴于模具行业的快速发展，为了使用的需求，从而生产了一批具有韧度高、硬度高、强度高等特殊性能的模具材料，致使改变了传统意义上的金属切削加工。

此时，电火花加工技术广泛应用于模具制造，模具一般的加工方法为：退火铣削加工+热处理+磨削+手工打磨、抛光，所消耗的加工时间比较长。

在冲模加工时可能因为淬火变形或者开裂从而导致模具的报废，而电火花加工技术完全可以进行淬火后的模板加工，进而避免热变形弊病和镶拼结构，做到了简化模具结构，提高模具的强度与使用周期。

1 电加工方法（1）电脉冲加工中放电能量密度高，便于特殊材料零件和形状复杂的加工，而且不受工件材料的性能及热处理工艺等影响。

（2）电脉冲加工中持续放电时间极短，加工中放电产生的热量扩散范围小，加工材料所受热影响范围小（3）电火花加工工作时，因为工具电极与工件材料不接触，因此它们之间作用力小。

（4）电火花技术能将加工工件结构简单化、从而提高工件使用寿命，降低人体的劳动强度。

2 影响电加工质量的因素在进行电加工过程中的输入、输出参数比较多而且较为复杂，从而影响到模具加工的精度，其主要受到影响的工艺因素有：机床自身的制造精度、工件的装夹精度、电极的制造及装夹精度、电极损耗、放电间隙等，加工中尤其以电极损耗、放电间隙影响最大。

下面介绍几种加工影响：2.1 电极损耗的影响在使用电火换加工模具的过程中，脉冲在放电的过程中会使工具电极受到电腐蚀的损伤从而使电极产生损耗，所以如何把握好电极损耗的规律，采用行之有效的措施减少工具电极的损耗，尽可能的保证模具在加工过程中拥有更高的加工精度。

在电加工过程时，工具电极的损耗在不同的部位也是不相同，如尖角、棱边等凸起部位的电场强度较高，容易形成尖端放电，因此其损耗要比平坦部位快，所以由于不均匀的损耗必然导致加工精度的下降。