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线切割加工变形原因及预防措施

加工变形原因

材料本身会有压力。电火花线切割打破了原材料应力的平衡,通过变形恢复平衡。由于材料的应力不同,电火花线切割后材料的变形会大或小。这就像在中间劈开一片竹子,把两半弯成两半,大多数弯成更小的部分弯成更小的部分。在电火花线切割中,材料不可避免地会变形。如果变形很小,在要求的精度范围内可以忽略变形。但是,如果变形超过加工精度要求,则尺寸会有很大的偏差,并且会影响工件的形状。

电火花线切割变形与工件结构有关。凹模和凸模的狭长形状容易变形,变形的大小与形状复杂度、长宽比等有关,较薄的壁容易变形。

产生变形的原因有很多,如材料问题、热处理问题、结构设计问题、工艺布置问题、电火花线切割过程中工件夹紧和切削路径选择等,这些原因都会导致材料内应力变形。应力对电火花线切割加工工件形状的影响见下表1。

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加工变形的预防措施

可以采取一些措施控制电火花线切割变形,防止变形的发生。

1。合理安排加工工艺

钢件的加工路线一般有:落料锻造、退火、机械粗加工、淬火、回火、磨线切割对标。由于应力是材料固有的,因此应力随着强度和硬度的增加而增加。因此,在淬火过程中,材料内部残余应力会显著增加,材料会发生较大的变形,达到应力平衡状态。由于机械加工零件是在淬火前进行加工的,因此在淬火前去除了大量的加工余量和废料。淬火后,电火花线切割机去除一小部分材料,以实现应力平衡。这样,电火花线切割产生的变形将非常小。另外,为了改善热处理工艺,主要是改善回火工艺,降低工件的内应力。

2。切割前粗化或应力释放切割

上面提到材料在淬火前必须经过粗加工。电火花线切割加工中,由于切削余量小,变形小。如果淬火前没有机械粗加工,则需要在硬化材料上大面积切割,这将破坏材料中残余应力的相对平衡状态,造成材料的大变形。首先,我们可以通过粗加工(粗加工)、去除大部分剩余材料或切割应力释放路径来消除材料中的大部分应力。对于大型模具的电火花线切割,可以进行两次主剪切。首先,主剪的偏移量在第一个主剪的一侧增加0.1-0.2_,以释放应力,然后将标准偏移量用于第二个主剪。

如图1所示,可以得到一种形状接近最终工件且变形能力不强的新的粗缺陷。加入高低温时效处理,完全解决了材料的变形问题。

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如图2所示,对于长而窄的形状,首先在孔内切割应力释放路径,然后加工孔的形状。2.png

3。加工穿孔

切割冲头时,如果未加工穿线,则直接从材料外部切割,如图3(a)所示。由于材料的不平衡应力,会产生变形,导致开合变形。可对材料上的穿线孔进行加工,并进行闭合轮廓加工。如图3(b)所示,电火花线切割引起的变形可以显著减小。

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