来自 化工塑胶 2019-11-07 01:09 的文章
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​电火花加工模具的那些事儿!

塑胶五金网讯:塑料制品模具在生产塑料制品中起到非常重要的作用,但是对于塑料制品模具中的一些小工序很多人都不懂,导致在生产过程中经常出现问题,今天塑胶五金网主要跟大家分享塑料制品模具中的电火花加工。

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电火花加工是塑料制品模具加工工艺非常重要一环,因为数控加工刀具的局限性,塑料制品模具很多料位以及枕位部分都需要通过电火花加工来完成,电火花加工与塑料制品模具其他的加工原理是完全不相同,电火花的原理是通过电极对塑料制品模具工件放电产生高温,从而溶化钢料以达到我们想要的形状。下面塑料制品模具电火化加工的一些特点:

电火花加工又称放电加工或电蚀加工,是目前最流行的四大加工方法之一,和铣削、车削和磨削并驾齐驱。在模具行业中,尤其是塑胶模具行业,它是一个非常重要的工艺环节。现代模具制造的发展方向是高速切削加工与电火花加工两者紧密相连,优势互补。以注射模具为例,往往大面积、易于高速切削加工为优先使用,其他难以切削加工的型腔部分由电火花加工完成。下面我们就来了解一下电火花加工模具的那些事儿!

第一:不需要做任何金属切削的运动。没有任何机械力的作用。

模具工厂电火花加工的八大误区

第二:电火花加工同数控加工一样,可以实现全自动加工,可节约人力。而且加工后工件表面的粗糙度可达1.25um,稍加修整后即可装配到注塑中使用。

电火花加工是模具工厂的一种重要工艺,有的工厂工艺水平很好,能加工出高品质的模具,但有些企业就不行了,即使使用了很高端的数控电火花加工机床,效果仍然很不理性。这里总结了电火花加工的一些主要技术误区,对工厂的实际生产有很好的帮助。

第三:电火花加工可以加工大多数数控以及机械加工无法加工到的部位。比如加工小孔、窄槽及各种复杂形状的型孔及型腔.

误区1. 用电极碰工件分中,经常“打偏”

第四:电火花加工相比机械加工速度要慢,加工成本也要高。但加工精度相比数控加工要高。

不少模具工厂仍然使用电极碰工件的分中方法,这是一个很严重的问题。使用电极直接碰工件属于面接触,接触面之间不可避免地存在或多或少的细微物,接触面也存在装夹精度误差,它们将直接影响找边、分中的精确度。使用这种方法,必须严格要求将接触面擦拭干净,但由于还是有人为因素的存在,精度会有不稳定的情况。

第五:电火花加需要借助电极才能完成,所以在电火花加工前,必须要先将电极准备好。

对于数控放电机,推荐使用基准球分中的方法,这是模具工厂放电必备的方法。通常的做法是:

以上就是塑料制品模具电火花加工工艺的一些特点,现在大多数塑料制品模具在加工过程中均需要使用到电火花加工。

装夹工件;

本文出自塑胶五金网,转载请出处:

在工作台上放一个基准球;

在主轴头上安装测头;

使用测头对工件分中;

使用测头对基准球分中;

取下测头,安装电极;

之后的电极都是对基准球进行分中

由于分中过程都是点对点的感知接触,因而可实现μm级的高精度定位精度。另外,电极分基准球的过程移动距离变小,可充分利用机床的行程,效率也提高了。

误区2. 千篇一律选用同一种电极材料

国内大多数模具企业使用紫铜作为电极材料。在追求高效率加工的今天,你是否去考察过石墨电极的加工优势?或许你会简单地认为石墨电极只适用于大型模具加工或者粗加工。事实上,这种认识是片面的或者还停留在传统的制模观念。

当前越来越多的模具企业,开始使用石墨电极来大幅度缩短模具制造周期。因为无论是铣削电极还是放电加工的过程,都能节约大概50%的时间,这是石墨电极的显著优势。另外,石墨做大电极重量轻,窄缝加工不容易变形,CNC铣削没有毛刺,可设计整体电极来减少电极数目等等,都充分体现了石墨材料的优势。当然了,在要求Ra0.4μm以下的精细表面加工,好的石墨加工虽然也能达到,但就没有必要了。

对于微细类加工,要求极低的电极损耗。这时就有必要选用优质的紫铜电极或者铬铜电极。对于高附加值零件的放电加工,使用价格更昂贵的铜钨合金能获得更小的电极损耗,尤其在加工硬质合金类工件。

误区3. 电极火花位做得偏小,大幅度降低了加工效率

大多企业都是从使用传统放电机升级到数控放电机,不少工厂在使用数控放电机时,电极火花位工艺仍然参照传统放电机,比如粗加工粗加工电极火花位取单边0.15mm,精加工电极取单边0.06mm。

偏小的电极火花位大幅度限制了数控放电机不能使用更大的电流来进行高速加工。事实上,在高速切入加工后,只需通过平动加工即可快速修光型腔侧面,这是实现放电表面、效率、精度指标完美效果的工艺方法。这里提供一个参考,数控放电机的粗加工电极火花位取单边0.3——0.15mm,精加工电极取单边0.15——0.1mm。需要参照放电面积与加工量,在面积允许的情况下,尽可能将火花位做大一些,可获得甚至是高达几倍的加工效率。

误区4. 仍然在使用手动夹头安装、调整电极

企业出于实力或者成本的考虑,使用传统的手动夹头安装、调整电极,这种方法简单实用,被普遍使用。但一些企业购买了几十万的数控放电机,仍然在使用传统夹头。

使用传统的手动夹头,机床的实际利用率并不高,在不能满足生产效能的情况下只能花更多的资金投资增加放电机床。事实上,好马需配好鞍,数控机应配置如3R快速装夹定位夹具,可以省去人工打表的过程,减少了机床频繁的待机,提高了生产效能。

误区5. 使用数控机床,不用侧打与斜打功能

数控放电机可实现侧打、多轴加工。一些注塑模的成型镶件,四周有比较薄、深的胶位,这些部位很适合侧打。

放电清除切削加工后剩下的刀具R角,是比较常见的加工类型,如果采用X、Y、Z三轴联动的方法,即斜向加工,可避免因加工部位面积小而发生放电不稳定、电极局部损耗的现象。

误区6. 大面积的高光洁度加工难以达到要求

如果公司的模具放电加工都属于大面积类型,并且表面都要求在VDI18以下,要求均匀一致的火花纹理,像电视遥控器类型腔。那么放电加工就是一个头痛的问题,经常会为了纹理作反反复复的修整,加工效率也很低。

如果是批量放电加工大面积、大型腔类模具,应考虑使用混粉加工技术,可大幅度提高加工效率,更容易获得大面积的精细纹理或者镜面。

误区7. 不正确的放电加工表面品质控制

一些模具企业,制造的模具要求并不是很高,放电部位基本都要后续进行抛光处理。在这种情况下,模具放电加工却在追求VDI18以下甚至是镜面加工的要求,而同时又在抱怨放电速度太慢,交期来不及。

企业应根据模具不同的要求来正确控制放电表面品质,分清楚放电的优先级是效率还是品质。对于大多数后续要进行抛光处理的加工部位,放电加工达到VDI22或以上即可。对于细微的部位,为避免抛光变形可以加工精细些。这里需要强调的是,在追求VDI22以下的高品质亚光表面要求时,放电时间会大幅度增加,同时电极损耗也会增加。

误区8. 镜面放电加工误区

对于没有接触过镜面放电加工的模具企业,对这门技术会颇感兴趣。但遗憾的是,由于缺乏实践经验,他们的一些不正确的认知,导致出现加工失败的案例。

事实上,对于数控放电机来说,实现镜面加工并不难,而像VDI7级别的亚镜面才是具有极高的加工难度。能否实现高品质的镜面效果,除选用的加工参数外,其很大程度取决于工件材料,某些材料如SKD11、DC53、仿冒S136是无论如何也达不到好的镜面效果,因此一定要判断材料再决定进行镜面放电,否则可能会浪费时间而达不到要求。而对于电极来说,并没有那么严格的要求,并不是要求电极必须进行镜面抛光处理。

镜面加工的主要经验是时间的控制。多大的面积,应该设定多少时间,有经验的师傅可灵活地实现高效率的镜面生产,没有经验的情况下就只能依赖数控机床的专家系统。

以上这些电火花加工的误区值得每家模具工厂关注。事实上,工厂里某个工艺的小改进就有可能创造巨大的价值,或者带来品质、效率的提升,这也是经验的价值所在!

尤其是塑胶模具行业,需要设计大量的电极来进行电火花加工。

1. 模具中需要设计电极的部位

模具型面上有许多深槽窄缝、复杂型腔,是铣削加工机床难以加工的部位,这就需要电火花加工,另外一些加工精度和表面粗糙度要求特别高的部分也常用电火花加工。

模具中存在直角或尖角的部位

圆角位太深且所在位置狭窄

由曲面与直壁或斜壁组成的角位

模具结构中存在较深且窄的部位

2. 电极的结构形式

有整体式电极和镶拼式电极两种结构形式。整个电极用一块材料加工而成,是最常用的结构形式。对形状复杂的电极整体加工有困难时,可将其分成几块,分别加工后再镶拼成整体,镶拼式电极可节省材料,但应保证各电极镶块之间的精度。

整体式电极与镶拼式电极

3. 设计电极的经验

设计电极前要充分了解模具结构。分清楚模具的胶位、插破位、靠破位、枕位等,确认好哪些部位需要放电加工,模仁与镶件是否要组装放电。

设计电极时要按照一定的顺序进行,以防漏拆电极。这点对于复杂模具的电极设计非常重要。

设计电极要考虑电极的制作问题。设计的电极应容易制作,最好是只使用一种加工方法就可以完成。如用CNC铣制作复杂电极非常方便,也容易保证电极精度。

对于产品有外观和棱线要求的模具,可以优先考虑将电极设计为一次可以加工整体型腔的结构;有时整体电极加工有困难,有加工不到的死角,或者是不好加工,所需刀具太长或太小,就可以考虑分多一个电极,有时局部需要清角电极。

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