1、模具制造中電火花成形加工工藝分析摘 要 電火花成形加工在模具制造領域具有不可替 代的作用。本文對模具電火花成形加工的特征進行了介紹， 并在此基礎上詳細分析了模具電火花成形加工的工藝流程， 最后對影響模具電火花成形加工質量的主要因素及應對措 施進行了探討，以期望對從事模具制造工作的人員能夠有所 借鑒。關鍵詞 模具制造；電火花成形加工；工藝流程中圖分類號 TH13 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708 （2014）115-0163-020 引言 模具是一種專業工藝裝備，是滿足少切削甚至無切削需 求的零件成型工具，而且在汽車、電器、儀器儀表和通信設 備等領域得到了廣泛的應用，用它生產制造出來

2、的產品擁有 精度高、生產周期、產品質量穩定等優勢，這是其他加工制 造手段所無法比擬的。但這些都有一個重要前提，即模具本 身必須具備較高的精度，很難想象一個制造精度較差的摸具 能夠生產出符合要求的產品。在模具制造領域，雖然高速切削加工在很多方面已經能 夠替代電火花成形加工，但其需滿足條件較多，且制造成本 較高。而且在諸如小型精密注射模等一些模具的制造上，電 火花成形加工比高速切削加工更具優勢。因此，用電火花成 形加工制造模具仍然有著不可替代的作用，對其加工工藝進 行分析研究具有十分重要的現實意義。1 模具電火花成形加工的特征 模具電火花成形加工的原理（如圖 1 所示）是利用放電 產生的高溫蝕除掉

3、需要去除的金屬，直至達到需要的形狀。 在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中，電火花成形 加工占據著重要的地位。具體特征如下：1）適用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比較難以實現的模具；2）工具電極和模具在加工過程中不接觸，適宜于制造剛度較弱 的模具，以便于進行細微精細制造； 3）便于加工過程的自 動化控制； 4）因為沒有切削力的影響，所以被加工模具的 變形較小，實際加工誤差也較小。3 模具電火花成形加工的工藝流程3.1 電火花成形加工的工藝確定 模具制造前，工藝人員應該針對被加工模具的特點和加 工要求來確定具體工藝。通常而言，為了提高模具的加工效 率，應盡可能地選擇切削加工的方式，但如

4、果遇到無法裝夾 （長徑比較大時）或切削刀具難以接觸到的情況，就要考慮 選擇電火花加工。3.2 工具電極的設計與制造等）都集成了電極設計模塊，這極大地提高了模具設計的質 量和效率。2D電極的具體制造工藝要根據電極的加工要求和企業的 制造資源而定。當前有很多企業都已經擁有了能夠加工復雜 形面的加工中心，用加工中心加工電極具有效率高、精度高 等優點，是制造形狀復雜電極的首選。此外，對于一些 電極，采用線切割加工技術往往可以獲得較高的加工質量。采用快速裝夾定位系統直接將電極材料裝夾在加工機 床的裝夾系統上進行制造，并且能在加工完成后就立即應用 于電火花成形機床上，不用作任何調整就可再進行電火花成 形加

5、工。快速裝夾定位系統不僅極大地縮短了加工時間，還 確保了電極的裝夾、定位精度。3.3 加工的定位當工件和電極裝夾、校正完成后，就需要對它們之間的 位置進行精確定位。目前用地比較多的定位方式有“四面分 中”和“單邊分中”兩種。模具電火花成形加工操作中，可以通過電極基準面與工 件基準面的接觸感知來實現定位，例如通過使用基準球實現 接觸感知定位能達到較高精度地定位要求。當前在模具制造企業中廣泛使用的數控電火花成形機 床都具有自動定位功能，在需要定位時僅需輸入一些必要的 測量參數，就能比較快捷地進行地位。3.4 加工參數的配置 選用電參數是為了實現預定的加工尺寸和表面粗糙度 等加工任務，所以其選擇的優

6、劣將對模具最終的加工質量造 成重要影響。電參數一般是根據電極縮放量進行確定，在具 體確定時， 要考慮電極數目、 電極損耗、 電極縮放量等因素 粗加工可以選用安全間隙接近電極縮放尺寸的電參數，而精 加工一般都會選用多組電參數以逐漸逼近最終的加工制造 的要求。4 影響模具電火花成形加工質量的因素及應對措施4.1 加工質量的主要影響因素 目前，數控電火花成形機床已經在模具制造企業中得到 了普及。除了機床本身的制造精度外，影響模具最終加工質 量的主要因素還包括以下三點：放電間隙及其一致性、工具 電極損耗、工件結構形狀。4.2 加工質量分析 模具電火花加工精度受到諸多因素影響，其中電極因素 是主要因素。

7、在進行電極設計時，只有同時考慮電極的尺寸 精度和其放電時的位置精度，才能最終確保所加工型腔的誤 差在設計要求的范圍之內。4.3 應對措施采用多電極加工法可根據粗、半精、精加工中放電間隙不同的特點，分別 采用粗加工電極、半精加工電極和精加工電極來完成整個型 腔的加工過程。合理選擇電極材料電火花加工中，電極材料一般使用紫銅或石墨，但在加 工精度要求較高時，還可選用銅鎢合金。紫銅電極雖然具有 熔點低、磨削困難且不宜采用大電流等缺點，但其電極相對 損耗小，并且經鍛造后還能做成其他電極，加工性能穩定， 使用范圍較廣泛。石墨電極雖然磨削容易，并且能通過吸附 炭來補償電極損耗，但其不利于通過機械切削的方式進

8、行制 造，即使制造出來的精度也較低，所以很難適用于精加工過 程。銅鎢合金電極的電極損耗極小，特別適用于加工一些精 度要求高的型腔，但其成本也較高。因此，應根據要制造電 極的特點，在綜合分析判斷各類材料優缺點的基礎上，選擇 合理的電極材料。5 結論電火花成形加工在模具制造領域占據著重要的地位，對 其加工工藝進行研究，并對影響加工制造精度的因素進行控 制，對促進我國模具制造業的發展具有積極作用。因此，模 具制造技術人員應根據模具制造的特點，對電火花成形加工 的工藝作進一步的創新和完善，以促使電火花成形加工技術 地不斷取得進步和發展。參考文獻1 馬明峻，蔣亨順，郭潔民 .電火花加工技術在模具制作 中的應用 M. 北京：化學工業出版社， 2006.2 戴雪芬.先進制造技術在模具生產中的應用研究J.輕工