電火花加工對硬質合金模具使用壽命的影響

隨著電子、電腦、儀錶、電機、家電專業化生產程度的不斷提高，對模具壽命和精度的要求愈來愈高，硬質合金也愈來愈多地被用做模具材料。但是，硬質合金這類材料具有高硬度、高耐磨性，使得常規機械加工方法難以對其進行加工。目前，模具製造中硬質合金加工工藝方法主要有線切割、金剛石磨削和電火花加工等。由於磨削加工的應用範圈受到零件結構、形狀和磨削力的限制，對一些硬質合金的小孔、窄槽和異形型膠模具零件，只能採用電火花加工。研究硬質合金電火花加工的工藝特性，對提高硬質合金的模具加工效率是非常有實用意義的。

電火花加工對硬質合金模具使用壽命的影響表現為電火花加工型腔在放電的瞬間受到高達10000℃左右的高溫作用和液體介質的冷卻作用，對其化學成分和物理機械性能會發生影響。在表面層會發生金相組織及晶粒的變化，還有滲碳(工作液)、滲金屬(銅鎢電極)、顯微裂紋、氣孔和夾雜疏鬆等缺陷。表面影響層的厚度與脈衝放電能量關係最大，脈衝寬度越寬，電流峰值越大，影響就越劇烈。另外，加工穩定性不好，如介質油過髒，模具沒去磁(硬質合金內有鐵磁性物質鑽)，沖洗油路不通暢或未形成回路(即髒物在加工區往復運動)，引起懸浮物在加工區二次放電，產生破壞性的藍弧放電而燒壞工件，過量的熱傳播到硬質合金內，會引起內應力，造成顯微裂紋等缺陷。電火花加工影響層厚度小時可小於0.01 mm，大時甚至可超過0.5mm。

電火花加工中，保證電極的品質也非常重要，電極材料要分佈均勻，電極的材料會仿形到模具上，外表面要用圓弧過渡，避免尖角放電。加工一個模具的電極，最好一批成形，以免由於各電極重複性不好，造成壁厚彼此不均和不穩定的放電。另外，要留足電加工後的光整餘量，充分的拋光可以徹底消除電加工影響層，也可以消除疤點疵痕(疲勞裂紋往往從該處產生，沿兩曲面的交接處擴散)。從上分析可知，電火花加工時，電脈衝的選擇、電解質的清潔以及電極材料的材質均勻性都直接影響著電火花加工後硬質合金模具的使用壽命。採用的電脈衝越寬，加工時模具產生的缺陷越多，模具使用壽命越低;電解質越髒，越易產生藍弧放電，致使工件燒傷並產生顯微裂紋，降低零件的使用壽命。

有專家表示，採用強電規准，可實現高效率加工，但模具表面品質低，適於粗加工。採用弱電規准可獲得較高表面品質的模具；採用清潔的電解質、小脈衝、均勻的工具電極材質、高精度的工具電極幾何尺寸和形狀，以及留足電火花加工後的加工餘量，可提高加工模具的使用壽命。

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