模具制造工艺编制课后习题解答

模具制造工艺编制课后习题解答内容摘要：

1）必须制作工具电极。 （ 2）加 工部分形成残留变质层。 （ 3）放电间隙使加工误差增大。 （ 4）加工精度受到电极损耗的影响。 一次电火花放电过程中应包括哪几个阶段。 电火花加工应具备的条件： （ 1）工具电极和工件之间在加工时必须保持一定的间隙。 （ 2）电火花放电必须在有一定绝缘性能的介质中进行。 （ 3）电火花放电点局部区域的功率密度足够高，即放电通道要有很高的电流密度。 （ 4）电火花放电必须具有脉冲性、间歇性。 一次电火花放电包括四个阶段： （ 1）电离； （ 2）放电与热膨胀； （ 3）抛出电蚀物； （ 4）消 电离。 影响加工速度的主要因素： 电参数的影响因素有：脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流。 非电参数的影响因素有：加工面积、排屑条件、加工极性和电极材料、工件材料、工作液。 影响加工精度的主要因素： 放电间隙、加工斜度、电极形状和机床热变形。 极性效应是电火花加工过程中，两极蚀除速度不同的现象。 二次放电是指在已加工表面上，由于电蚀产物的介入，使极间实际距离减少或使极间工作液绝缘性能降低，而再次发生非正常放电现象。 孔加工有哪些方法。 在什么情况下采用。 （ 1）直接配合法 适用于加工形状复杂的凹模或多型腔凹模。 （ 2）间接配合法 适用于加工形状较简单的冲模。 （ 3）二次电极法 常用于精密冲裁的模具加工。 （ 4）阶梯电极法 适用于无预孔或加工余量较大和在加工小间隙、无间隙的冷冲模具。 阶梯电极法在冷冲模具电火花穿孔加工中应用有以下两方面： (1)无预孔或加工余量较大时，可将电极制成阶梯状，将电极分为两段，即缩小了尺寸的粗加工段和保持凸模尺寸的精加工段。 (2)在加工小间隙、无间隙的冷冲模具时，配合间隙小于最小的电火花穿孔加工放电间隙，用凸模作为精加工段是不能实现加工的，可将凸模加长后，再加工或腐蚀成阶梯状，使阶梯的精加工段与凸模有均匀的尺寸差，通过加工规准对放电间隙尺寸的控制，使加工后符合凸、凹模配合的技术要求。 ，应做哪些准备。 工件的准备包括工件的预加工、热处理和磨光、除锈、退磁。 电火花型腔加工方法包括单电极直接成形法、单电极平动法和摇动加工法、多电极更换法、分解电极法和创成加工法。 加工为何要设置排气孔和冲油孔。 如何设置。 电火花型腔加工的排屑、排气条件差。 为了防止排屑、排气不畅对加工稳定性、加工速度和加工质量的不利影响，应在排屑、排气较为困难的拐角和窄缝处开设冲油孔，而在蚀除面积较大以及电极端部有凹下的部位开设排气孔。 用单电极平动法加工时，冲油孔和排气孔的直径约为平动量的1~2 倍，一般为 1~2 mm。 为了方便排屑、排气和便于钻孔加工，通常把冲油孔和排气孔的上端孔径加大到 5~8 mm，孔距设为 20~40 mm，以不存在蚀除物堆积为宜。 孔要适当错开，以免加工表面产生波纹。 花型腔 加工时，应如何进行电规准的选择、转换和平动量的分配。 （ 1)电规准的选择 粗规准加工时应优先考虑采用宽的脉冲宽度 (大于 400 μs)，选择合适的峰值电流。 通常用石墨电极加工钢时，最高电流密度为 3~5 A/cm2，而用紫铜电极加工钢时，最高电流密度可稍大些。 中规准选用的脉冲宽度为 20~400 μs，峰值电流为 10~25 A。 加工小孔窄缝等型腔时，可直接用中规准加工成形。 精规准通常都选用脉冲宽度为 2~20 μs，峰值电流小于 10 A的小规准进行加工。 为保持加工稳定性，通常应使用大于 2 μs 的脉冲间隔。 （ 2）电规准转换和平动量的分配 当加工出来的型腔轮廓尺寸的加工余量约 1 mm时，就应进行电规准的转换。 粗规准加工时，一般选能达到粗加工要求的粗规准中的某一档；中规准加工时，选 2~4 档；精规准加工时，选 2~4 档。 平动量的分配：一般中规准加工的平动量为总平动量的75%~80%，端面进给量为端面加工余量的 75%~80%，中规准加工后，考虑到电极损耗，平动头及主轴运动的误差，必须在中规准最后一档加工完毕后，实测型腔尺寸，用改变平动量的大小来补偿电极损耗及其他误差，以得到较高的尺寸精度。 31 所示的型腔的成型表面采用单电极平动法加工，粗加工时的放电间隙为双边 mm，精加工时的放电间隙为双边 mm，粗加工后需对电极修整一次，修整余量为双边 mm。 试确定该型腔加工用电极的水平尺寸及精加工的单边平动量。 （ 1）先画出电极截面形状与型腔截面形状的关系图 （ 2）从分析电极基本尺寸与型腔截面实际差值入手，确定电极基本尺寸 （ 3）电极制造公差按图样尺寸公差 1/3取值，按入体原则标注。 （ 4）单面平动量 Δ=δ 粗 δ精 +δ 修 =（ +） /2=。 电火花线切割机床采用钼丝或黄铜丝作为电极丝。 被切割的工件作为工件电极，连续移动的电极丝作为电极。 脉冲电源发出连续的高频脉冲电压，加到工件电极和电极上，同时在电极丝与工件之间注有足够的、具有一定绝缘性能的工作液，当电极丝与工件间的距离小到一定程度时，工作液介质被击穿，电极丝与工件之间形成瞬时电火花放电，产生瞬间高温，产生大量的热，使工件表面的金属局部熔化甚至气化，再加上工作液体介质的冲洗作用，使得金属被蚀除下来。 影响电火 花线切割加工的主要工艺因素有：脉冲宽度，脉冲间隔，电压幅值，电流幅值，放电波形，极性，工作台进给速度，电极丝材料的种类、名称和规格，工件厚度及材质，工作液。 32 所示凸、凹模的电火花线切割加工 3B 程序。 已知 r 丝 = mm， δ 电 = mm。 （ 1）建立图示直角坐标系 （ 2）求补偿距离。 f = d/2＋ δ=0. 06＋ =0. 07 mm。 （ 3）计算电极丝中心轨迹曲线的各坐标点，它们与凸凹模尺寸相差 f 距离。 O（ 0， 0）； O39。 （ ， 0）； a（ 30. 07， 49. 678）； d（ ， ）； b（ ， ）； c（ ， ）； 以 d39。 为圆心打一个 216。 3mm 的穿丝孔，设 d39。 d=5mm ，则 d39。 的坐标为（ ， 70. 07）。 （ 4）确定切割顺序： O—O39。 —d39。 —d—a—b—c—d，其中 O—O39。 是起点为 O39。 、终点也为 O39。 的一个圆。 （ 5）编制程序单如下表： 33 所示凹模刃口轮廓的电火花线切割加工 ISO程序，已知 r 丝 = mm， δ 电 = mm。 建立图示编程 坐标系，按平均尺寸计算凹模刃口轮廓交点及圆心坐 标 见 表 所 示。 偏移量 D=r+δ=+= 穿丝孔在 O 点，按 OABCDEFGHA 的顺序切割，程序如下： G92 X0 Y0 G41 D85 G01 X3427 Y9416 G01 X14698 Y16013 G01 X50025 Y16013 G01 X50025 Y9795 G02 X50025 Y9795 I9975 J9795 G01 X50025 Y16013 G01 X14698 Y16013 G01 X3427 Y9416 G03 X3427 Y9416 I3427 J9416 G40 G01 X0 Y0 M02。 该加工方法有何特点。 超声波加工是利用超声频振动的工具端面冲击磨料悬浮液，由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件加工的一种方法。 超声波加工的特点如下： （ 1）超声波加工适用于加工各种脆硬材料，特别是不导电的非金属材料（如陶瓷、玻璃、宝石、金刚石等），扩大了模具材料的选用范围。 （ 2）工具可用较软的 材料做成较复杂的形状，不需要工具相对于工件做复杂的运动，因此，机床结构简单，操作方便。 （ 3）由于去除加工材料是靠极细小磨粒的瞬时局部撞击作用，因而工件表面的宏观作用力很小，不会引起变形和烧伤，表面粗糙度较好（ Ra1～ Ra μm），加工精度可达 ～ mm。 而且可以加工薄壁、窄缝、低刚性的工件。 超声波加工质量主要有表面质量和加工精度两个指标。 影响超声波加工精度的因素除了机床精度外，还有工具制造精度、加工深度、磨料粒度以及外浇悬浮液法等。 、特点及其工艺过程。 照相化学腐蚀是将所需的文字图像，摄像到照相底片上，然后经过光化学反应，把图像转移（复制）到涂有感光胶的金属表面，再经过坚膜固化处理，使感光胶具有一定的抗腐蚀能力，最后经过化学腐蚀，即可获得所需图形的模具或金属表面的一种加工方法。 照相化学腐蚀加工不仅直接用于模具型腔表面文字图案及花纹加工，而且也可以用来加工电火花成形用的电极。 照相化学腐蚀加工的特点如下： （ 1）采用照相化学腐蚀加工后，图文精度高，仿真性强，腐蚀深度均匀。 （ 2）照相化学腐蚀加工可以在淬 火或抛光后进行。 （ 3）照相化学腐蚀加工可以在复杂曲面上加工图文。 （ 4) 照相化学腐蚀加工的可。