提高线切割模具寿命分析【凯发智能】

　　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。

　　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zui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。

　　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。

　　线切割后磨削加工，可去掉低硬度的白层和高硬层，提高冲模寿命。因为磨削时产生的热应力也是拉应力，与线切割产生的热应力叠加，无疑也会加剧冲模损坏。若在磨削后，再进行低温时效处理，则可消除应力影响，显着提高冲模韧性，使冲模寿命提高。因为几何形状复杂的冲模大多数是采用线切割加工，所以磨削形状复杂的冲模必须采用价格昂贵的坐标磨床和光学曲线磨床，而这两种设备一般线切割厂家都不具备，故推广困难。

　　高速走丝电火花线切割加工中，工作液是脉冲放电的介质，对加工的影响很大。工作液一般要求有一定的绝缘性能、较好的洗涤性能、较好的冷却性能和对环境无污染，对人体无危害。工作液的配置也相当重要，太浓、太淡时，均会引起断丝，—般水液浓度比均在1：10—1：20范围内。切割速度要求高或大厚度工件切割时，浓度适当低些，这样加工比较稳定，且不易断丝。但工作液浓度也不能太低，否则将使工作液绝缘性能降低，电阻率减小，冷却能力增强，从而降低了对工件的润滑作用，不利于排屑，也容易断丝。为保证工作液通道无阻塞，工作液流量的大小也应适当控制，一般在切割完毕时，因工件被切割段在工作液液力作用下产生下垂，切割部位脱落，电极丝极易被夹断，此时应使工作液保持一定的压力和流量，及时把腐蚀物排出，从而防止断丝现象的产生。切割铝、铜等软性材料时，特别是在切割材料比较厚的情况下，为了提高加工效率和表面光洁度，减少断丝现象，可采用一些冷却液，也有利于环境保护。

　　高速走丝电火花线割机加工中，为了地加工出符合要求的工件，对操作人员也有一定的要求。操作人员要正确地理解图样的各项技术要求。工作液要及时更换，保持一定的清洁度，保证上、下喷嘴不阻塞、流量合适。电极丝校准垂直，工件装夹正确。合理选用脉冲电源参数，加工不稳定时要及时调整变频进给速度等。切换功能键时，切勿在加工过程中进行，以免开关接触不良造成短路或引起电极丝烧伤，以至断丝。在切割完毕时，切除部位会在重力的作用下坠落，电极丝极易被夹断，可采用磁铁吸附、夹板夹持等方法及时固定，避免断丝。