热锻模电解加工工具电极的反拷和修正.pdf

模具工业20051总297热锻模电解加工工具电极的反拷和修正沈健(合肥工业大学，合肥230009)摘要：分析了热锻模电解加工工具电极反拷时会出现的问题，在此基础上介绍了工具电极的反拷和修正方法，并列举了加工实例。关键词：热锻模；电解加工；工具电极中圈分类号：，脚文献标识码：0012005)11004704r他瑚始i，t0。非常适合于加工热锻模。电解加工的生产率高，加工的零件表面粗糙度m1卵m，平均加工精度为O1嘶一，可以满足热锻模精度要求；电解加工可以一次加工出复杂的型腔，加工不受材料硬度和强度限制，加工过程没有切削力，电解加工热锻模时，可以先热处理，后加工型腔，这样加工出的热锻模没有切削力和布沾上适量抛光剂，人工反复擦拭若干次后就可以露出钛材金属本色，得到的线材整洁光亮。(3)使用压力模拉伸速度本可以提高，但为了确保润滑，有意将速度降低，经实验证明，各种线材的拉速在使用压力模后，应降低12左右。压力模设计中没有考虑冷却系统，若加上后，则拉速可适当提高以确保产量。(4)在没有使用清理筒时，常发生线材拉毛现象经检查在压力嘴处有金属碎屑，修模时发现粘模现象。使用清理筒后，该现象大大减小，证明粘模是由金属屑引起，而不是由于润滑不当导致钛材和拉模粘接。由此可见，使用压力模不仅工艺简单。操作环境干净，而且润滑性也是可靠、良好的。5结束语采用单体螺压式压力模精整拉伸。可以得到尺寸精度、表面粗糙度高的钛线材，由于选用附着力较低的润滑剂，可使拉伸后的线材表面易于清理，所拉线材质量好，光亮整洁。该压力模也适用于其它有色金属圆线和异型线的拉伸，其优越性还可进一步体现。参考文献：【国宏钛台金棒线材生产及市场预测【998，(4)：249252【2】钛合金文集编辑组钛合金文集上海：上海科学技术情报研究所，1研5【3合金半成品加工有金属材料与工程杂志社，1996106107【41马怀宪金属塑性加工学北京：冶金工业出版社，19895】姚若浩技术压力加工中的摩擦与润滑【京：冶金工业出版社1990万方数据48模具工业20051总2卯型腔热处理引起的残留应力和变形；电解加工时工具电极不损耗，加工出的型腔一致性好，这对于有一定批量的热锻模加工非常有利。但是，热锻模电解加工的工具电极的设计、制造比较困难，是热锻模电解加工中豹一个难点。实际生产中反拷法是制造工具电极的有效方法。2工具电极的反拷方法热锻模电解加工的工具电极可以根据理论计算的结果来加工，但由于电解加工的电场、流场很复杂，难以精确描述，在理论计算时做了一些假设，得到的只是近似解，因而按理论计算结果加工出来的工具电投仍需经过试加工修正。采用反拷法是实际生产中制造工具电极的有效方法，即：先按照热锻模分型面尺寸加工出工具电极毛坯(如采用线切割加工的方法)，然后将工具电极毛坯接直流电源正极，标准热锻模(加工好的，型腔尺寸和表面粗糙度符合要求的热锻模)接直流电源负极，进行反拷加工，也就是用标准热锻模的型腔做阴极来加工工具电极，直至工具电极上所有的面部被加工出来为止。对反拷出来的工具电极进行适当修整后，再用这个电极去加工热锻模，将加工出的型腔与标准热锻模型腔进行对比测量，根据测量结果修正工具电极，直至加工出合格的热锻模型腔。在反拷加工时，接直流电源正极的工具电极的下口部分加工时间最长，由于有杂散腐蚀在整个反拷加工过程中它一直被去除，因而它的尺寸最小；而上口部分最后成形，加工时间最短，它的尺寸最大。当用反拷出的这个工具电极进行正常加工时接直流电源负极的工具电极的下口对应的型腔是最后成形的，其加工时间最短，加工出的型腔尺寸最小；工具电极的上口对应的型腔上口加工时间最长，加工出的型腔尺寸最大。那么，与标准型腔相比，用反拷的工具电极加工出的型腔上口扩大。下口缩小，其示意图如图1所示。上述问题是工具电极反拷时需要解决的一个关键问题，这个问题的实质就是要保证反拷工具电极的下口尺寸不小。因为阴极上口尺寸大了，可以作者简介：沈健(1956一)，男江苏溧阳人，副教授，主要从事电化学加工方面的研究，地址：安徽省合肥市屯溪路】蚰号台肥工业大学机械与汽车工程学院。电话：(0551)29嘞l，1385026印3收稿日期：20晒一053】图1反拷的工具电极加工示意图1反拷的工具屯极2加工出的型腔3反拷的标准模型腔在反拷后将多余部分加工掉，而如果阴极下口尺寸小了，要在反拷后补救就困难了。所以，下面常用的几种工具电极的反拷方法都是从保证足够的工具电极下口尺寸这一点出发的。(1)用垂直边反拷模直流电流反拷，采用直流电流加工。若用户的电解加工电源是普通的直流电源，那么反拷和加工都必须采用直流电流。由于采用直流电流进行电解加工的成形精度不商，用标准热锻模做反拷模反拷后工具电极下口尺寸过小。为了解决这个问题，将反拷模的边做成是垂宜边(即没有拔模斜度)，以补偿工具电极下口尺寸，而再用该电极加工出的型腔就会带有一定的斜度。它们之间的关系如图2所示。另外，在反拷时要尽可能采用低加工参数(低加工电压，低进给速度)，这样一方面提高加工精度，另一方面提高加工稳定性。工具电极反拷出来之后，要对其上口尺寸进行适当的修整，然后再进行试加工修正。圈2垂直边反拷模反拷1垂直边标准镘模型腔2反拷的工具电极3加工出的型腔(2)用标准热锻模采用脉冲电流反拷，采用直流电流加工。若用户的电解加工电源是直流、脉冲两用电源，那么可以在反拷时采用脉冲电流，以提高加工精度；在加工时采用直流电流，以提高生产率。采用脉冲电流、非线性电解液进行反拷时，由于加工问隙可以取得较小并且比较均匀，反拷出的工万方数据模具工业200511总297具电极下口足寸不会过小，因而可以用标准热锻模做反拷模。使反拷时工具电极下口处的加工间隙近似等于直流加工时的加工间隙。另外，反拷时也要尽可能采用低脉冲电流加工参数(低脉冲平均电压、低进给速度)。反拷后对工具电极上口进行修整。然后进行试加工修正。(3)用标准热锻模、采用低脉冲电流参数进行小间隙反拷，采用高脉冲电流参数加工。若用户使用脉冲电源和非线性电解液可以用标准热锻模做反拷模，在反拷时取低脉冲电流加工参数，提高加工精度；在正常加工时取高脉冲电流加工参数(高脉冲平均电压、高进给速度)，提高生产率。使反拷时工具电极下口处的加工间隙近似等于正常加工时的加工间隙。3工具电极的修整和修正工具电极反拷出来之后。都要对其上口进行修整，然后进行试加工修正。(1)工具电极上口的修整。由于工具电极的毛坯尺寸大于实际尺寸，所以反拷后要对工具电极的上口进行修整。首先将工具电极按反拷加工出的轮廓沿周边朝上铣1加11左右，然后再沿着上口轮廓周边铣一道2。5m宽，o51图3所示)，在槽中涂环氧树脂绝缘屏蔽，消除工具电极上口部分的杂散腐蚀引起的锻模上口尺寸扩大和圆角增大。同时，也可以根据“预计的加工间隙一实测的反拷加工间隙=去除量”，先将工具电极上口尺寸修小。图3工具电极上的修整拷后的工具电极轮廓3反拷标准模(2)工具电极的尺寸修正。用修整过的工具电极进行试加工，将试加工的型腔与标准热锻模型腔进行对比测量(或用标准热锻模样板测量)。根据测量结果修正工具电极。修正的原则是：型腔大多少，工具电极对应部位修去多少；型腔小多少，工具电极对应部位补焊多少。由于反拷时保证了工具电极有足够的尺寸，所以修正时一般都是将工具电极的多余部分去掉。为了避免将工具电极修小了。不要一次修得过多。另外，还可以通过适当改变加工参数而调整加工间隙来对型腔尺寸进行少量的补偿。(3)浅型腔处工具电极的修正。有的热锻模有局部的浅型腔(如双头呆扳手热锻模的柄部型腔)，这些部位电解加工后的轮廓不清晰，原因是圆角较大。解决的办法是将对应该处的工具电极修成刀口，如图4所示。图4工具电极修成刀口1工具电极2屏蔽层3锻模型腔4加工实例1214双头呆扳手热锻模的电解加工。电解液流动方式：侧水；电解液：12锻模材料：3具电极材料：45钢，型腔投影面积295腔深度3251)工具电极的反拷。按热锻模分型面尺寸加工工具电极毛坯，用标准热锻模反拷，采用脉冲电流，占空比l：23，脉宽率：30机床进给速度O1嘶m血，脉冲平均电压6167v，电解液压力030O34拷时初始加工间隙。=O7衄m，平均加工间隙=o5嘶n，反拷后按照工具电极上口轮廓沿周边往上铣1加n，然后沿上口轮廓周边铣一道宽3o5对应柄部浅型腔部分的工具电极修成刀口，并在屏蔽槽中涂环氧树脂绝缘。(2)试加工修正。由于采用脉冲电流会使生产率有所降低，按厂家要求采用直流电流进行加工。加工参数为：直流，加工电压17v，机床进给速度O25n诚n，电解液压力35始加工间隙o=07嘶m，平均加工间隙=o58工后用样板检测加工出的热锻模型腔，在工万方数据模具工业2005芳1，卢秉恒2(1山东理工大学，山东淄博255049；2西安交通大学，西安255049)摘要：对客户提供的玻璃器样品尺寸进行三坐标测量，在此基础上利用快速成形技术对样品进行三雄造型并制成样品的树脂原型。利用石膏模和与样品相同尺寸的树脂原型制作模具毛坯的型芯，采用中空的毛坯木模来造型，可以实现玻璃模具毛坯的快速铸造；利用模和将样品的尺寸放大补偿样品生产时的收缩。用这种工艺可以快速得到模具毛坯和电极，实现玻璃模具的快速加工。关键词：快速成形；树脂原型；玻璃摸具；毛坯；电极中图分类号：139文献标识码：00005)_跏)0，曲锄，曲撕j蒯舀船毋0伦啪2姗删c。哪毋血唧t孤)e；勇(1964一)，男，山东淄博人教授主要从事新型金属材科开发及快速成型技术研究，地址：山东理工大学研究生处。电话：0533)27龆122E曲时咖g44c基金顷目：山东省自然科学基金资助项目(编号2班14)收稿日期：2005一晒一06以往在生产玻璃模毛坯时，多是利用木模或是客户提供的样品来造型，对于复杂曲面形状的玻璃模具来说，生产周期比较长，而且不便于铸造生产“】。针对这种情况，在西安交通大学生产的快速成形机的基础上，开发了一种基于快速成形的玻璃模具的快速制造工艺。具电极上找到对应型腔尺寸过大的部位，按照大多少修多少的原则，将这些部位修去相应的量，经过2次修正，可以加工出合格的