注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析
注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析[20200123183854]
【摘要】
本课题主要是讨论注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析，通过认真的查阅资料、虚心的向指导老师请教，首先研究首先研究模具型腔的材料及其性能；然后根据模具型腔的材料、性能以及型腔的结构形状、图纸的尺寸尺寸精度、粗糙度及其他的相关要求要求讨论设计一个怎样的电极，电极材料的选择，再讨论电极的加工工艺，加工出合适的电极，然后进行型腔零件的电火花加工工艺分析（电极正确的加工方法、加工型腔电极的装夹、精度的保持粗糙度的保持等）；在加工过程中要保证加工的尺寸精度、形位精度、粗糙度等一系列的精度要求；在加工装夹过程要注意的是：加工过程中要保证零件不要被压伤留下压痕，在电极的装假过程中要打表准确、及对刀准确，从而保证电极的装甲正确保证做出精确度较高的零件；在最后要保证测量的准确，正确的使用各种测量仪器，保证型芯的加工尺寸合格率和质量。
自己很高兴的学习本课题。这是一个学习的过程。在学习的过程中我充分的将所学的知识运用到了实践生产，让我对自己所学的知识感到很有用，在其中我学到了很多也发现了很多。发现凡是都需要坚持才能完成。在其中可能遇到很多困难，但我相信任何事情都要用心的去做。困难要去克服，只要自己全力以赴，就会向成功迈进！
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】电火花加工、电极、模具型腔
引言 4
一、电火花的简介 5
（一）电火花发现及其原理┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 5
（二）电火花的运用范围及其特点┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 7
二、电火花加工的发展现状及趋势 8
(一) 电火花加工的发展现状┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 8
(二)电火花加工技术的发展趋势┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 9
三、电火花机的操作方法及注意事项 10
(一)电火花机的操作方法 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 10
(二)电火花机操作的注意事项┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 11
四、注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析 12
（一）电极的设计及制造┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 12
(二)电极加工模具型腔的工艺流程及各自注意事项 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 16
总结 21
主要参考文献 22
谢辞 23
引言
电火花加工又称放电加工(E1ectvical Discharge Machining，简称EDM)，也有称为电脉冲加工的，它是一种直接利用热能和电能进行加工的新工艺。电火花加工与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，工具和工件不接触，而是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉。由于放电过程可见到火花，所以称为电火花加工。
由于电火花加工不用机械能量，不靠切削力去除金属，而是直接利用电能和热能来去除金属，已成为常规切削、磨削加工的重要补充，相对于机械切削加工而言， 适合于用传统机械加工方法难以加工的材料加工。因为材料的去除是靠放电热蚀作用实现的，材料的加工性主要取决于材料的热学性质，如熔点、比热容、导热系数(热导率)等，几乎与其硬度、韧性等力学性能无关。电火花加工的工具电极材料不必比工件硬，所以电极制造相对比较容易。可加工特殊及复杂形状的零件。由于电极和工件之间没有相对切削运动，不存在机械加工时的切削力，因此适宜于低刚度工件和细微加工。由于脉冲放电时间短，材料加工表面受热影响范围比较小，所以适宜于热敏性材料的加工。此外，由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于薄壁、低刚性、弹性、微细及复杂形状表面的加工，如复杂的型腔模具的加工。电火花加工还可以改变零件的工艺路线。由于电火花加工不受材料硬度影响，所以可以在淬火后进行加工，这样可以避免淬火过程中产生的热处理变形。如在压铸模或者锻压模制造中，可以将模具淬火到大于56HRC的硬度。
电火花加工有其独特的优越性，再加上数控水平和工艺技术的不断提高，其应用领域日益扩大，已经覆盖到机械、宇航、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门，用以解决各种难加工材料、复杂形状零件和有特殊要求的零件的制造，成为常规切削、磨削加工的重要补充和发展。模具制造是电火花成形加工应用最多的领域，而且非常典型。
该论文是写的是模具型腔的电火花加工，本文的重心是电火花加工。因此首先从电火花的的起源开始讨论,然后讨论其特点、加工范围,接着讨论电火花机的操作方法,电极的加工及注意事项，进而进行实例分析。总的讲，电火花是很重要的模具加工方法，同时它是一门简单易懂的加工方法，由于现代化设备的发展，机器越来越先进，其运用范围会更加广泛。
一、电火花的简介
（一）电火花发现及其原理
1、电火花的发现及其发展
（1）发现过程
早在十九世纪，人们就发现电器开关的触点开闭时，因为放电，接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的方法。
1943年，苏联学者拉扎连科夫妇认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，进而研究发明创立了“电火花加工法”。之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。
（2）发展历程
50年代
改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。
随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。
60年代，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。
70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
2、电火花加工的原理及其必备条件
（1）电火花加工原理：
电火花加工是通过工件和工具电极相互靠近时极间形成脉冲性火花放电，，达到按要求改变材料的形状和尺寸的加工工艺。电火花加工是由许多微观的单脉冲放电过程组成的。正常的单脉冲放电过程包括两极间介质的电离、击穿，形成放电通道，放电通道内的瞬时高温使工作液气化、裂化，金属材料熔化、气化，瞬时高压使加工屑被抛入工作液中，随着脉冲放电的结束，两极间介质进行消电离，恢复绝缘的复杂过程。 这一过程大致分为以下几个阶段：
1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道（如图1-1所示）
图1-1 电火花加工原理图
2)电极材料的熔化、气化热膨胀（如图1-1（b）、（c）所示）
3)电极材料的抛出（如图1.1（d）所示）
4)极间介质的消电离（如图1.1（e）所示）
这样以相当高的频率连续不断地放电，工件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如图1-2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。
图1-2 电火花加工平面的形成
(2)电火花加工的必备条件
基于上述原理，电火花加工应具备下列条件：
1) 在脉冲放电点必须有足够大的能量密度，能使金属局部熔化和气化，并在放电爆炸力的作用下，把熔化的金属抛出来。为了使能量集中，放电过程通常在液体介质中进行。
2) 工具电极和工件被加工表面之间要经常保持一定的放电间隙。这一间隙随加工条件而定，通常为几微米至几百微米。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质。因此，在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调节装置。
【摘要】
本课题主要是讨论注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析，通过认真的查阅资料、虚心的向指导老师请教，首先研究首先研究模具型腔的材料及其性能；然后根据模具型腔的材料、性能以及型腔的结构形状、图纸的尺寸尺寸精度、粗糙度及其他的相关要求要求讨论设计一个怎样的电极，电极材料的选择，再讨论电极的加工工艺，加工出合适的电极，然后进行型腔零件的电火花加工工艺分析（电极正确的加工方法、加工型腔电极的装夹、精度的保持粗糙度的保持等）；在加工过程中要保证加工的尺寸精度、形位精度、粗糙度等一系列的精度要求；在加工装夹过程要注意的是：加工过程中要保证零件不要被压伤留下压痕，在电极的装假过程中要打表准确、及对刀准确，从而保证电极的装甲正确保证做出精确度较高的零件；在最后要保证测量的准确，正确的使用各种测量仪器，保证型芯的加工尺寸合格率和质量。
自己很高兴的学习本课题。这是一个学习的过程。在学习的过程中我充分的将所学的知识运用到了实践生产，让我对自己所学的知识感到很有用，在其中我学到了很多也发现了很多。发现凡是都需要坚持才能完成。在其中可能遇到很多困难，但我相信任何事情都要用心的去做。困难要去克服，只要自己全力以赴，就会向成功迈进！
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】电火花加工、电极、模具型腔
引言 4
一、电火花的简介 5
（一）电火花发现及其原理┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 5
（二）电火花的运用范围及其特点┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 7
二、电火花加工的发展现状及趋势 8
(一) 电火花加工的发展现状┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 8
(二)电火花加工技术的发展趋势┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 9
三、电火花机的操作方法及注意事项 10
(一)电火花机的操作方法 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 10
(二)电火花机操作的注意事项┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 11
四、注塑模型腔零件的电火花加工工艺分析 12
（一）电极的设计及制造┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 12
(二)电极加工模具型腔的工艺流程及各自注意事项 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 16
总结 21
主要参考文献 22
谢辞 23
引言
电火花加工又称放电加工(E1ectvical Discharge Machining，简称EDM)，也有称为电脉冲加工的，它是一种直接利用热能和电能进行加工的新工艺。电火花加工与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，工具和工件不接触，而是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉。由于放电过程可见到火花，所以称为电火花加工。
由于电火花加工不用机械能量，不靠切削力去除金属，而是直接利用电能和热能来去除金属，已成为常规切削、磨削加工的重要补充，相对于机械切削加工而言， 适合于用传统机械加工方法难以加工的材料加工。因为材料的去除是靠放电热蚀作用实现的，材料的加工性主要取决于材料的热学性质，如熔点、比热容、导热系数(热导率)等，几乎与其硬度、韧性等力学性能无关。电火花加工的工具电极材料不必比工件硬，所以电极制造相对比较容易。可加工特殊及复杂形状的零件。由于电极和工件之间没有相对切削运动，不存在机械加工时的切削力，因此适宜于低刚度工件和细微加工。由于脉冲放电时间短，材料加工表面受热影响范围比较小，所以适宜于热敏性材料的加工。此外，由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于薄壁、低刚性、弹性、微细及复杂形状表面的加工，如复杂的型腔模具的加工。电火花加工还可以改变零件的工艺路线。由于电火花加工不受材料硬度影响，所以可以在淬火后进行加工，这样可以避免淬火过程中产生的热处理变形。如在压铸模或者锻压模制造中，可以将模具淬火到大于56HRC的硬度。
电火花加工有其独特的优越性，再加上数控水平和工艺技术的不断提高，其应用领域日益扩大，已经覆盖到机械、宇航、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门，用以解决各种难加工材料、复杂形状零件和有特殊要求的零件的制造，成为常规切削、磨削加工的重要补充和发展。模具制造是电火花成形加工应用最多的领域，而且非常典型。
该论文是写的是模具型腔的电火花加工，本文的重心是电火花加工。因此首先从电火花的的起源开始讨论,然后讨论其特点、加工范围,接着讨论电火花机的操作方法,电极的加工及注意事项，进而进行实例分析。总的讲，电火花是很重要的模具加工方法，同时它是一门简单易懂的加工方法，由于现代化设备的发展，机器越来越先进，其运用范围会更加广泛。
一、电火花的简介
（一）电火花发现及其原理
1、电火花的发现及其发展
（1）发现过程
早在十九世纪，人们就发现电器开关的触点开闭时，因为放电，接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的方法。
1943年，苏联学者拉扎连科夫妇认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，进而研究发明创立了“电火花加工法”。之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。
（2）发展历程
50年代
改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。
随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。
60年代，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。
70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
2、电火花加工的原理及其必备条件
（1）电火花加工原理：
电火花加工是通过工件和工具电极相互靠近时极间形成脉冲性火花放电，，达到按要求改变材料的形状和尺寸的加工工艺。电火花加工是由许多微观的单脉冲放电过程组成的。正常的单脉冲放电过程包括两极间介质的电离、击穿，形成放电通道，放电通道内的瞬时高温使工作液气化、裂化，金属材料熔化、气化，瞬时高压使加工屑被抛入工作液中，随着脉冲放电的结束，两极间介质进行消电离，恢复绝缘的复杂过程。 这一过程大致分为以下几个阶段：
1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道（如图1-1所示）
图1-1 电火花加工原理图
2)电极材料的熔化、气化热膨胀（如图1-1（b）、（c）所示）
3)电极材料的抛出（如图1.1（d）所示）
4)极间介质的消电离（如图1.1（e）所示）
这样以相当高的频率连续不断地放电，工件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如图1-2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。
图1-2 电火花加工平面的形成
(2)电火花加工的必备条件
基于上述原理，电火花加工应具备下列条件：
1) 在脉冲放电点必须有足够大的能量密度，能使金属局部熔化和气化，并在放电爆炸力的作用下，把熔化的金属抛出来。为了使能量集中，放电过程通常在液体介质中进行。
2) 工具电极和工件被加工表面之间要经常保持一定的放电间隙。这一间隙随加工条件而定，通常为几微米至几百微米。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质。因此，在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调节装置。
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