“钢打钢”、“反打正用”直接配合加工法是冲模电火花加工应用较多的一种工艺方法。是指直接用加长的冲钢凸模(可用成形磨削或线切割加工出此冲头)作为电极直接加工凹模,加工时将凹模刃口端朝下形成向上的“喇叭口”,加工后将工作翻过来使“喇叭口”(此喇叭口正好符合刃口斜度,亦有利于冲模落料)向下作为凹模,电极也倒过来把损耗部分切除或用低熔点合金浇固作为凸模。其配合间隙靠调节脉冲参数、控制火花放电间隙来保证。这样,电火花加工后的凹模就可以不经任何修正而直接与凸模配合。这种方法具有配合间隙均匀、模具质量高、电极制造方便、钳工工作量少等优点。
但这种“钢打钢”加工法,由于工具电极和工件都是磁性材料,电蚀下来的金属可能被吸附在电极放电间电间隙的磁场中,而形成不稳定的二次放电,使加工过程不稳定,应引起足够重视。目前,电火花加工冲模时的单边配合间隙可达0.02mm,对一般的冲模加工,采用控制电极尺寸和火花间隙的方法可以保证冲模配合间隙的要求,故直接配合法在生产中已得到广泛的应用。
[例3-1] 山字铁硅钢片冲孔落料模加工实例
(1)工件的技术要求
1)工件材料:Cr12钢。
2)工件尺寸要求如图3-72所示。
3)凸凹模配合间隙:0.08~0.10mm。
4)热处理淬火:HRC62~64。
(2)工件在电火花加工前的工艺路线
1)刨:刨削或铣削凹模六面,并留单面磨量0.3~0.5mm。
2)铣:凹模刃口部分预铣,单面留电加工余量0.3~0.5mm,落料空刀部分直接铣削成形,达图纸要求。
3)钳:用钻床加工出φ8mm两销钉孔和M10mm两螺钉孔。
4)热处理:淬火HRC62~64。
5)平磨:磨上下两平面达图纸要求。
(3)工具电极(即冲头)技术要求
1)电极材料:Cr12钢。
2)电极形状尺寸如凹模刃口尺寸,高度为60mm。
(4)工具电极在电火花加工之前的工艺路线
1)钳:划线加工螺钉孔。
2)成形磨削直接加工成形,或采用镶拼的办法,由3~4拼合而成。也可采用线切割直接加工成形。
3)热处理:淬火HRC62。
4)钳:安装固定连接杆。
(5)工艺方法
采用“钢钉钢”即凸模加工凹模的方法。把凹模空刀落料部分向上,开始加工,直到加工成形为止,“反打正用”。
(6)装夹、校正、安装固定
1)工具电极:以电极夹柄紧固电极,校正后预固定在主轴头上。
2)工件:将工件放置在副工作台上(即油杯),将电极对准落料空刀内,使预加工刃口对准电棒有(即冲头),最后用反将工件凹模压紧固定。
(7)使用设备
D7140电火花穿孔成形机床,JF80B晶体管脉冲电源。
(8)加工规准
低压脉宽2us,脉冲间隔20~40us,低压80V,加工电流3.5A,高压脉宽5us,高压173V,加工电流0.6A,加工极性负,下冲油,加工深度30mm。
(9)加工效果
1)加工表面粗糙度Ra<1.25um。
2)加工斜度0.03mm(双边)。
3)凸凹模配合间隙0.08mm(双边)。