模具冲头低速走丝线切割加工工艺分析
引 言 - 1 -
一、模具冲头的介绍 - 2 -
（一）凸模冲头的简介 - 2 -
二、线切割加工技术概述 - 2 -
（一）线切割加工技术的概述 - 2 -
（二）机床的介绍 - 3 -
三、冲头加工工艺分析 - 5 -
（一）零件尺寸分析 - 5 -
（二）毛坯的选择 - 6 -
四、加工工艺过程的拟定 - 6 -
（一）确定加工工序 - 6 -
（二）加工工序的拟定即工艺路线的选择 - 6 -
五、冲头的线切割加工工艺过程及操作 - 7 -
（一）线切割工艺分析及工序设计 - 7 -
（二）冲头的线切割加工操作过程 - 8 -
2．参数设置 - 10 -
3．零件线切割加工过程 - 12 -
4．工件后处理 - 13 -
5．工作中注意事项 - 14 -
总 结 - 15 -
参考文献 - 16 -
谢 辞 - 17 -
引 言
电火花线切割技术简称线切割，基本原理与电火花成型加工技术大致相同，是国内使用广泛的一种加工技术。现在大背景下线切割机床已经占据电加工机床百分之六十左右的比例，线切割技术越来越引起人们的重视，而低速走丝切割技术更是其中翘楚，在有些模具加工中心无法完好的加工的情况下，线切割技术成为了大多数模具厂的首选，而一套好的模具加工更需要优秀的线切割机床来进行加工。
冲头是安装在冲压模局上的金属零件，也叫凸模，为了加工出令人满意的冲头，低速走丝线切割机床的技术就有其使用之处。所以本人在实习期间通过加工冲头提出本篇论文的课题。
本文以零件冲头为课题，讨论其结构以及重要性，引出机床的选择，夹具的选择，如何装夹，线切割加工工艺的介绍，拟定加工路线，实际操作的难点等等问题进行讨论，并最后实际做出其成品。
本篇论文的灵感是经实践操作后得出的，冲头本身虽是较为简单的零部件，但本人毕竟处于实习期间能
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
的冲头，低速走丝线切割机床的技术就有其使用之处。所以本人在实习期间通过加工冲头提出本篇论文的课题。
本文以零件冲头为课题，讨论其结构以及重要性，引出机床的选择，夹具的选择，如何装夹，线切割加工工艺的介绍，拟定加工路线，实际操作的难点等等问题进行讨论，并最后实际做出其成品。
本篇论文的灵感是经实践操作后得出的，冲头本身虽是较为简单的零部件，但本人毕竟处于实习期间能力有限，水平不足，只能稍加讨论工艺分析。
一、模具冲头的介绍
（一）凸模冲头的简介
冲头是指制造模具中的冲压模具上的主要工作零件，又叫做冲棒、冲针或者冲子，他的作用是安装在冲压模具上进行连续冲压作业，使被加工材料发生分离或塑性变形，从而获得所需要的成品或者半成品。本课题所述冲头是用于连续模某工位上的一个零件，凸模实物图如图1-1所示。
]
图1-1凸模实物图
二、线切割加工技术概述
（一）线切割加工技术的概述
电火花线切割加工的原理是主要利用“电腐蚀”现象对工件进行加工，与电火花成型加工相比不需要制作电极，而是利用金属丝比如铜丝或者钼丝通过与工件进行相对运动来加工出不同形状的零件，甚至可以通过改变运动的角度切割出带有锥度的零件，是非常成熟的加工工艺。
电火花线切割常用来加工淬火钢和硬质合金，因为这些特殊的合金是机械机床所不易加工或者无法加工的材料。线切割加工的特点如下
（1）无需制作电极
（2）因其加工是通过金属丝的垂直运动来加工零件，所以线切割加工的精度高并且材料利用率高
（3）加工的表面精度高，成本相对较低。
（4）操作简便，易于员工的培训。
（5）能加工高熔点、高硬度的导电材料
电火花线切割加工一般是工件加工最后的工序，先穿孔，一般用穿孔机在毛坯料的指定位置预先打孔，直径为0.7mm。选用铜丝为电极，去离子水为工作液。然后确定进刀点，之后割外形，保证好零件的尺寸精度，保证表面粗糙度。
（二）机床的介绍
该凸模零件加工所使用的机床是瑞士夏米尔公司的线切割机床ROBOFIL 2030S1-TW，该公司机床比起其他公司的机床来讲，其加工表面的光洁度能达到其他公司机床所不能达到的程度,并且可以无芯切割，甚至具有热平衡系统。在这里我特别介绍一下慢走丝线切割机床。机床图如图2-1所示
图2-1夏米尔慢走丝线切割机床机床
本课题中加工冲头所使用的是慢走丝线切割机床，慢走丝线切割机床使用的是一次性的金属丝作为电极，其走丝速度较低，大约0.2m/s，与快、中走丝线切割机床相比，加工精度高，表面光洁度高，并且基本不会出现断丝或者短路的特殊情况，使用简便适合加工高精度高表面粗糙度要求的零件，正因为这些优点的存在，慢走丝线切割机床的成本较高，是其他类型线切割机床成本的3到5倍。并且在穿孔加工时，慢走丝线切割机床省去了穿丝的复杂过程，加工操作很便捷。
慢走丝线切割机床的参数如表2-1所示。
表2-1机床参数表
序号
项目
参数
1
走丝速度（m/s）
<2.5
2
电极丝工作状态
单次使用
3
电极丝材料
钼丝
4
电极丝直径（mm）
一、模具冲头的介绍 - 2 -
（一）凸模冲头的简介 - 2 -
二、线切割加工技术概述 - 2 -
（一）线切割加工技术的概述 - 2 -
（二）机床的介绍 - 3 -
三、冲头加工工艺分析 - 5 -
（一）零件尺寸分析 - 5 -
（二）毛坯的选择 - 6 -
四、加工工艺过程的拟定 - 6 -
（一）确定加工工序 - 6 -
（二）加工工序的拟定即工艺路线的选择 - 6 -
五、冲头的线切割加工工艺过程及操作 - 7 -
（一）线切割工艺分析及工序设计 - 7 -
（二）冲头的线切割加工操作过程 - 8 -
2．参数设置 - 10 -
3．零件线切割加工过程 - 12 -
4．工件后处理 - 13 -
5．工作中注意事项 - 14 -
总 结 - 15 -
参考文献 - 16 -
谢 辞 - 17 -
引 言
电火花线切割技术简称线切割，基本原理与电火花成型加工技术大致相同，是国内使用广泛的一种加工技术。现在大背景下线切割机床已经占据电加工机床百分之六十左右的比例，线切割技术越来越引起人们的重视，而低速走丝切割技术更是其中翘楚，在有些模具加工中心无法完好的加工的情况下，线切割技术成为了大多数模具厂的首选，而一套好的模具加工更需要优秀的线切割机床来进行加工。
冲头是安装在冲压模局上的金属零件，也叫凸模，为了加工出令人满意的冲头，低速走丝线切割机床的技术就有其使用之处。所以本人在实习期间通过加工冲头提出本篇论文的课题。
本文以零件冲头为课题，讨论其结构以及重要性，引出机床的选择，夹具的选择，如何装夹，线切割加工工艺的介绍，拟定加工路线，实际操作的难点等等问题进行讨论，并最后实际做出其成品。
本篇论文的灵感是经实践操作后得出的，冲头本身虽是较为简单的零部件，但本人毕竟处于实习期间能
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
的冲头，低速走丝线切割机床的技术就有其使用之处。所以本人在实习期间通过加工冲头提出本篇论文的课题。
本文以零件冲头为课题，讨论其结构以及重要性，引出机床的选择，夹具的选择，如何装夹，线切割加工工艺的介绍，拟定加工路线，实际操作的难点等等问题进行讨论，并最后实际做出其成品。
本篇论文的灵感是经实践操作后得出的，冲头本身虽是较为简单的零部件，但本人毕竟处于实习期间能力有限，水平不足，只能稍加讨论工艺分析。
一、模具冲头的介绍
（一）凸模冲头的简介
冲头是指制造模具中的冲压模具上的主要工作零件，又叫做冲棒、冲针或者冲子，他的作用是安装在冲压模具上进行连续冲压作业，使被加工材料发生分离或塑性变形，从而获得所需要的成品或者半成品。本课题所述冲头是用于连续模某工位上的一个零件，凸模实物图如图1-1所示。
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图1-1凸模实物图
二、线切割加工技术概述
（一）线切割加工技术的概述
电火花线切割加工的原理是主要利用“电腐蚀”现象对工件进行加工，与电火花成型加工相比不需要制作电极，而是利用金属丝比如铜丝或者钼丝通过与工件进行相对运动来加工出不同形状的零件，甚至可以通过改变运动的角度切割出带有锥度的零件，是非常成熟的加工工艺。
电火花线切割常用来加工淬火钢和硬质合金，因为这些特殊的合金是机械机床所不易加工或者无法加工的材料。线切割加工的特点如下
（1）无需制作电极
（2）因其加工是通过金属丝的垂直运动来加工零件，所以线切割加工的精度高并且材料利用率高
（3）加工的表面精度高，成本相对较低。
（4）操作简便，易于员工的培训。
（5）能加工高熔点、高硬度的导电材料
电火花线切割加工一般是工件加工最后的工序，先穿孔，一般用穿孔机在毛坯料的指定位置预先打孔，直径为0.7mm。选用铜丝为电极，去离子水为工作液。然后确定进刀点，之后割外形，保证好零件的尺寸精度，保证表面粗糙度。
（二）机床的介绍
该凸模零件加工所使用的机床是瑞士夏米尔公司的线切割机床ROBOFIL 2030S1-TW，该公司机床比起其他公司的机床来讲，其加工表面的光洁度能达到其他公司机床所不能达到的程度,并且可以无芯切割，甚至具有热平衡系统。在这里我特别介绍一下慢走丝线切割机床。机床图如图2-1所示
图2-1夏米尔慢走丝线切割机床机床
本课题中加工冲头所使用的是慢走丝线切割机床，慢走丝线切割机床使用的是一次性的金属丝作为电极，其走丝速度较低，大约0.2m/s，与快、中走丝线切割机床相比，加工精度高，表面光洁度高，并且基本不会出现断丝或者短路的特殊情况，使用简便适合加工高精度高表面粗糙度要求的零件，正因为这些优点的存在，慢走丝线切割机床的成本较高，是其他类型线切割机床成本的3到5倍。并且在穿孔加工时，慢走丝线切割机床省去了穿丝的复杂过程，加工操作很便捷。
慢走丝线切割机床的参数如表2-1所示。
表2-1机床参数表
序号
项目
参数
1
走丝速度（m/s）
<2.5
2
电极丝工作状态
单次使用
3
电极丝材料
钼丝
4
电极丝直径（mm）
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