科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，對(duì)焊管模具特別是復(fù)雜焊管模具的加工起到巨大的推動(dòng)作用，尤其是電火花切割(以下簡(jiǎn)稱線切割)加工方法因其能夠加工復(fù)雜的直通式和小錐度式型腔，切削精度高和加工質(zhì)量好，不受加工工件硬度的限制，能夠加工硬度較高的材料，在焊管模具加工中得到了廣泛的應(yīng)用。佛山詠昊發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行合理的工藝分析，對(duì)焊管模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理的分析，關(guān)系到焊管模具的加工精度。通過穿絲孔的確定與切割路線的優(yōu)化，改善切割工藝，這對(duì)于提高切割質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是一條行之有效的重要途徑。
　　
　　一、線切割加工的加工原理：線切割加工的原理是利用貯絲筒、上、下架使鉬絲高速地往復(fù)運(yùn)用，其中上下絲架中有軸承與導(dǎo)輪控制著鉬絲的垂直精和線性度，工件作用于上下絲架間通過兩個(gè)墊板支撐，脈沖電源將鉬絲與工件分別帶上正、負(fù)極電，通過放電產(chǎn)生高溫對(duì)金屬進(jìn)行熔化、汽化，從而使工件多余部分按預(yù)定的軌跡被切除，得到我們需要的焊管模具結(jié)構(gòu)的一種加工方法，線切割加工分快走絲、慢走絲，快走絲加工精度低，成本低，快走絲成本高，加工精度高。
　　
　　二、基本特性：
　　
　　(1)由于線切割加工的技術(shù)的日趨完善，已形成一個(gè)從圖形輸入到加工過程的CAD／CAM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電火花線切割加工的自動(dòng)化。在生產(chǎn)過程中，復(fù)雜形狀平面幾何輪廓都能夠切割出來。
　　
　　(2)由于正負(fù)極放電可使加工點(diǎn)產(chǎn)生高達(dá)10000℃以上的溫度，在這一溫度范圍內(nèi)，可使各種金屬物體熔化。因此，它可以加工各種高硬度的金屬，如淬火的工具鋼、硬質(zhì)合金、聚晶金剛石等。
　　
　　(3)在許多復(fù)雜的焊管模具型腔中經(jīng)常出現(xiàn)的尖角與清角，在機(jī)加工中很難實(shí)現(xiàn)，如果是通孔和帶有小錐度的通孔，利用線切割工藝可輕而易舉地解決這個(gè)問題。
　　
　　三．走絲路線的優(yōu)化
　　
　　線切割加工焊管模具中，優(yōu)化電極絲的走絲路線有利于提高切割質(zhì)量和縮短加工時(shí)間。因此在走絲路線編程中，應(yīng)該根據(jù)工件的尺寸、形狀、精度要求，電極絲放電間隙的大小及凹凸模的間隙的大小等多方面因素，并結(jié)合以下點(diǎn)綜合地分析：①一般情況下，盡量將走絲路線安排于零件的切割過程與裝夾零件的支持架保持在同一坐標(biāo)系內(nèi)，保證定位的準(zhǔn)確性；②走絲路線的起始點(diǎn)應(yīng)安排在沿著離開零件夾具的方向進(jìn)行切割，zui后轉(zhuǎn)向夾具方向切割，并將分離切割安排在走絲線路的末端；③切割加工中，有些焊管模具的拐角(或尖角)處易發(fā)生塌角(或倒圓)現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)修整走絲路線及工藝參數(shù)；④對(duì)于一些精度要求高的焊管模具，為減小變形，改善焊管模具加工表面的變質(zhì)層，提高焊管模具使用壽命。⑤因電極絲直徑和放電間隙等原因，在焊管模具切割表面交接處，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)凸出于切割表面的高線條。在切割時(shí)，要根據(jù)焊管模具的結(jié)構(gòu)，合理的選取切入路線，盡量避免在加工過程出現(xiàn)凸起的現(xiàn)象。
　　
　　四．放電間隙的確定
　　
　　實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響線切割加工放電間隙的因素比較多，主要包括：焊管模具的材料的機(jī)械性能、焊管模具的結(jié)構(gòu)形狀、焊管模具技術(shù)要求、電極絲走絲速度快慢、張緊力大小、導(dǎo)輪運(yùn)行狀態(tài)、工作液種類、濃度及臟污程度，以及脈沖電源的電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)等。
　　
　　在實(shí)際操作過程中，為了準(zhǔn)確地確定放電間隙，可在每次編程前，按設(shè)定的加工條件，取與焊管模具材料相同的試件，試切割一個(gè)正方形。然后，實(shí)測(cè)其放電間隙，再計(jì)算出合理的偏移量，作為電極絲中心線(實(shí)際走絲軌跡)的調(diào)整依據(jù)。此外，焊管模具材料不同，放電間隙大小也會(huì)有所差異。一般情況下，熔點(diǎn)低的材料比熔點(diǎn)高的材料放電間隙大些，淬火鋼比未淬火鋼放電間隙大些，熱容量小、導(dǎo)熱性差的材料放電間隙相應(yīng)較大。
　　
　　五．焊管模具配合間隙的選擇
　　
　　沖裁模的凸、凹模配合間隙的合理確定，直接關(guān)系到?jīng)_裁件精度與沖裁件的斷面質(zhì)量，影響焊管模具的使用壽命。根據(jù)要加工零件的機(jī)械性能的厚度，來選取焊管模具的間隙。隨著沖裁件材料由軟至硬，凸、凹模的間隙逐漸增大。間隙一般可按材料厚度的10％～12％選取。通常，對(duì)于軟質(zhì)材料(如軟鋁、純銅等)，按沖裁件厚度的10％～12％選取間隙；對(duì)于半硬質(zhì)材料(如硬鋁、黃銅等)，按沖裁件厚度的12％一15％選取；對(duì)于硬質(zhì)材料(如薄鋼板，硅鋼片等)，按沖裁件厚度的15％～20％選取。此外，還應(yīng)根據(jù)沖裁件的形狀特征、精度要求及技術(shù)條件，以及焊管模具的結(jié)構(gòu)與精度等因素作適當(dāng)?shù)奈⒘空{(diào)整。由于線切割加工的特點(diǎn)，線切割加工的焊管模具，其凸凹模的間隙的選取應(yīng)比常規(guī)數(shù)據(jù)略微小些，以延長(zhǎng)焊管模具的使用壽命，可以得到較高的零件質(zhì)量。
　　
　　六．沖裁模刃口實(shí)際尺寸的確定
　　
　　刃口磨損對(duì)沖裁件尺寸的確定，對(duì)于凸模、凹模的刃口尺寸直接關(guān)系到?jīng)_裁件的尺寸精度，其刃口磨損后沖裁件的尺寸變大。對(duì)于落料模，零件的尺寸接近于凹模的尺寸，線切割時(shí)要求凹模刃口的實(shí)際加工尺寸應(yīng)接近或等于沖裁件的zui小極限尺寸；沖孔模，零件的尺寸接近于凸模的尺寸，線切割時(shí)要求凸模刃口的實(shí)際加工尺寸應(yīng)接近或等于沖孔的zui極限尺寸。這樣，在確保沖裁件尺寸精度的前提下，有利于延長(zhǎng)焊管模具的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。在生產(chǎn)過程中，要根據(jù)焊管模具的加工情況，采取合理的加工方法，滿足焊管模具的加工要求，焊管模具的加工精度要根據(jù)零件的精度進(jìn)行選取，在滿足零件精度要求的前提下，盡量降低焊管模具的制造精度，以降低成本，根據(jù)焊管模具的加工情況，凸模的制造精度應(yīng)比凹模的制造精度高一級(jí)。
　　
　　七、線切割加工在焊管模具中的運(yùn)用
　　
　　在生產(chǎn)中，焊管模具使用一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，要根據(jù)實(shí)際情況采取一些措施加以解決。如果焊管模具的主要件(凸凹模)刃口部分出現(xiàn)裂紋，按常規(guī)要重新下料，重新加工焊管模具，但是現(xiàn)在利用線切割加工工藝，*可采用“切割鑲塊法”來修補(bǔ)焊管模具。為適應(yīng)數(shù)控線切割技術(shù)加工焊管模具。對(duì)焊管模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)。傳統(tǒng)凸模通常設(shè)計(jì)成三個(gè)臺(tái)階，zui小的臺(tái)階是工作刃口，中間的臺(tái)是固定定位臺(tái)階，zui大的臺(tái)階是防止凸模被拉出固定板的軸向定位臺(tái)階，這三個(gè)臺(tái)階缺一不可，各有其功用數(shù)控線切割加工凸模是在淬火后加工，且只能加工成上下一致的直臺(tái)型凸模。根據(jù)這一特點(diǎn)，如果把凸模設(shè)計(jì)成直臺(tái)型，凸模與固定板如何固定?傳統(tǒng)方法有粘接和鉚接，實(shí)踐證明粘接不可靠。在工作中很容易脫落，鉚接雖然牢固可靠，但是在淬火時(shí)凸模后部不能淬火。我們知道高碳合金鋼，在空氣中都能淬上一定的硬度，凸模工作部分要有高硬度，后部卻不能有硬度，這給凸模熱處理帶來了很大的難度，顯然這兩種方法不是簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的方法。通過大量的試驗(yàn)我總結(jié)出了一套*適應(yīng)數(shù)控線切割加工工藝的凸模結(jié)構(gòu)。如果是較短、較窄的凸模，可以按凸模工作部分，設(shè)計(jì)成直臺(tái)型，凸模的定位固定也使用同一臺(tái)階。軸向固定使用側(cè)圓柱孔裝入銷子固定，這個(gè)圓柱是在凸模切割完成后，再在線切割上由外向里切割出圓柱孔，所以凸模后部有一條0．1mm左、右的切割縫，這個(gè)縫隙在銷子裝入軸向固定銷子壓人固定板后對(duì)凸模強(qiáng)度沒有影響。從圖1中可以看出在凸模上割出圓柱孔，固定板相應(yīng)的銑出半圓槽，裝入銷子就可以，把凸模*定位固定。如果是較窄、較長(zhǎng)的凸模可以再增加幾個(gè)圓柱孔，具體圓柱孔直徑和個(gè)數(shù)由卸料力決定。從圖2中可以看出在凸模后端面設(shè)計(jì)出螺紋孔，相應(yīng)把墊板加厚，裝人螺栓，凸模就可定位固定。如果凸模橫截面積足夠大，可以在凸模后端面設(shè)計(jì)螺紋孔，用螺栓緊固，防止凸模脫落。通過這一系例的改進(jìn)凸模已*適應(yīng)了數(shù)控線切割加工工藝，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于數(shù)控線切割加工。在生產(chǎn)過程中，焊管模具使長(zhǎng)時(shí)間的使用，會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，要根據(jù)焊管模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)，對(duì)焊管模具進(jìn)行維修，。在設(shè)計(jì)焊管模具結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊管模具加工的情況，焊管模具的結(jié)構(gòu)，焊管模具材料的性能，采取一些合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工，使焊管模具的加工變的容易，降低成本，縮短制造周期，滿足生產(chǎn)加工的需要。
　　
　　八、數(shù)控線切割加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　
　　未來數(shù)控線切割加工技術(shù)的發(fā)展空間是十分廣闊的。由于線切割加工過程本身的復(fù)雜性，迄今對(duì)線切割加工的機(jī)理尚不成熟，大多研究成果是建立在大量系統(tǒng)的工藝實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，所以對(duì)線切割加工原理的深入研究，并以此直接指導(dǎo)和應(yīng)用于實(shí)踐加工是數(shù)控線切割加工技術(shù)發(fā)展的根本。慢走絲線切割存在成本較高的現(xiàn)象，快走絲線切割存在加工精度相對(duì)低的問題。在現(xiàn)有技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，不斷開發(fā)新工藝將是數(shù)控線切割加工技術(shù)發(fā)展方向。數(shù)控線切割機(jī)床在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、脈沖電源的開發(fā)方面將朝更合理、更具優(yōu)勢(shì)化的方向全面發(fā)展；數(shù)控線切割加工在控制技術(shù)上將朝自動(dòng)化、智能化方面的更高層次發(fā)展；數(shù)控線切割加工的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)在機(jī)床上已有初步應(yīng)用，將逐步被推廣及應(yīng)用，獲取更好的系統(tǒng)管理效果。總之，數(shù)控線切割加工技術(shù)以提高加工質(zhì)量、提高加工效率、擴(kuò)大加工范圍及降低加工成本等為目標(biāo)，在焊管模具工業(yè)中不斷發(fā)展。