电火花加工对硬质合金模具使用寿命的影响

随着电子、计算机、仪表、电机、家电专业化生产程度的不断提高，对模具寿命和精度的要求愈来愈高，硬质合金也愈来愈多地被用做模具材料。但是，硬质合金这类材料具有高硬度、高耐磨性，使得常规机械加工方法难以对其进行加工。目前，模具制造中硬质合金加工工艺方法主要有线切割、金刚石磨削和电火花加工等。由于磨削加工的应用范圈受到零件结构、形状和磨削力的限制，对一些硬质合金的小孔、窄槽和异形型胶模具零件，只能采用电火花加工。研究硬质合金电火花加工的工艺特性，对提高硬质合金的模具加工效率是非常有实用意义的。

电火花加工对硬质合金模具使用寿命的影响表现为电火花加工型腔在放电的瞬间受到高达10000℃左右的高温作用和液体介质的冷却作用，对其化学成分和物理机械性能会发生影响。在表面层会发生金相组织及晶粒的变化，还有渗碳(工作液)、渗金属(铜钨电极)、显微裂纹、气孔和夹杂疏松等缺陷。表面影响层的厚度与脉冲放电能量关系最大，脉冲宽度越宽，电流峰值越大，影响就越剧烈。另外，加工稳定性不好，如介质油过脏，模具没去磁(硬质合金内有铁磁性物质钻)，冲洗油路不通畅或未形成回路(即脏物在加工区往复运动)，引起悬浮物在加工区二次放电，产生破坏性的蓝弧放电而烧坏工件，过量的热传播到硬质合金内，会引起内应力，造成显微裂纹等缺陷。电火花加工影响层厚度小时可小于0.01 mm，大时甚至可超过0.5mm。

电火花加工中，保证电极的质量也非常重要，电极材料要分布均匀，电极的材料会仿形到模具上，外表面要用圆弧过渡，避免尖角放电。加工一个模具的电极，最好一批成形，以免由于各电极重复性不好，造成壁厚彼此不均和不稳定的放电。另外，要留足电加工后的光整余量，充分的抛光可以彻底消除电加工影响层，也可以消除疤点疵痕(疲劳裂纹往往从该处产生，沿两曲面的交接处扩散)。从上分析可知，电火花加工时，电脉冲的选择、电解质的清洁以及电极材料的材质均匀性都直接影响着电火花加工后硬质合金模具的使用寿命。采用的电脉冲越宽，加工时模具产生的缺陷越多，模具使用寿命越低;电解质越脏，越易产生蓝弧放电，致使工件烧伤并产生显微裂纹，降低零件的使用寿命。

有专家表示，采用强电规准，可实现高效率加工，但模具表面质量低，适于粗加工。采用弱电规准可获得较高表面质量的模具；采用清洁的电解质、小脉冲、均匀的工具电极材质、高精度的工具电极几何尺寸和形状，以及留足电火花加工后的加工余量，可提高加工模具的使用寿命。

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