电火花加工模具的特点是把工具电极的形状精确地复制在工件（模具）上。因此，电极是电火花加工中不可缺少的工具之一。电极的合理设计及制造，与模具型孔或型腔的加工精度有着密切的关系。为了保证模具的加工精度，在设计电极时，必须选择适当的电极材料，合理的电极结构和正确的几何尺寸，同时还应考虑电极加工工艺性等问题。1.对电极的技术要求1）电极的几何形状要和模具型孔或型腔的几何形状完全相同，其尺寸大小根据模具型孔或型腔的尺寸及公差、放电间隙的大小、凸模与凹模配合间隙来决定。2）电极的尺寸精度不低于it7级精度。3）电极的表面粗糙度应在ra0.63～1.25μm以上，如果采用铸铁或铸铜时，表面不能有砂眼。4）各表面的平行度，100 mm长度内不能大于0.01～0.02mm。5）电极加工成形后变形小，具有一定强度。2.电极材料从电火花加工原理来说，加工时工具电极与工件不接触，是通过电蚀作用对工件进行加工， 似乎任何导电材料都可以作为电极。但是，由于不同材料的电极对于电火花加工的稳定性，生产率及模具被加工质量等都有很大的影响。因此，在实际使用中不能任意选择电极材料，而应选择相对损耗小、加工过程稳定、生产率高、易于制造加工及成本低廉的材料作为电极材料，以满足模具成型零件的电加工要求。目前，常用的电极材料有：铸铁、钢、纯铜、黄铜、铜钨合金、银钨合金、石墨等。这些材料的性能见表4.2.2所示。
表4.2.2 电火花成形加工常用电极及其性能
常 用
材 料 | 电加工工艺性能 | 机械
加工性能 | 价格
材料来源 | 应用情况 |
稳定性 | 电极损耗 |
铸铁 | 较差 | 适中 | 好 | 低
(常用材料) | 主要用于型孔加工，
制造精度高 |
销子材料| 北斗通信模块 钢 | 较差 | 适中 | 好 | 低
(常用材料) | 常采用加长凸模，加长部分为加工型孔的电极；可降低制造费用 |
石墨 | 较好 | 较小
(取决于石墨性能) | 好
（有粉尘、易崩角、掉渣） | 较低
(常用材料) | 适用于加工大、中型尺寸的型孔与型腔 |
纯铜 | 好 | 较大 标志验证 | 较差
(磨削困难) | 较高
(小型电极常用材料) | 主要用于加工较小尺寸型腔，精密型腔，表面加工粗糙度可很低 |
黄铜 | 好 | 大 | 较好
(可磨削) | 较高
(小型电极常用材料) |
铜钨
合金 | 好 | 小
(为纯铜电极损耗的15%~25%) | 较好
强化玻璃设备(可磨削) | 高
(高于铜价40倍以上) | 主要用于加工精密深孔、直壁孔和硬质合金材料的型孔与型腔 |
银钨
合金 | 好 | 很小 | 较好
(可磨削) | 高
(比铜钨合金高) |
| | | | | |
（1）铸铁电极的电极损耗和加工稳定性均较一般，容易起弧，生产率不及铜电极。但是，它的来源丰富、价格低廉、并且机械加工性能好，因此电极的尺寸精度，几何形状精度及表面粗糙度等都容易保证。因此，铸铁是一种较常用的电极材料，多用于穿孔加工。
（2）钢电极的加工稳定性较差、电极损耗较大、生产率也较低、但是来源丰富、价格便宜、具有良好的机械加工性能。钢电极还有其独特的优点，即把电极和凸模做成一体，实质上就是将凸模加长，加长的部分就用作电极。电火花加工后，把损耗部分切除掉，余下部分可做凸模使用。这种方法使电极的制造工时减少到了最低程度。所以钢为常用的电极材料之一，多用于一般的穿孔加工。
（3）纯铜电极在加工过程中稳定性好、生产率高、但损耗较大、来源少、价格较贵。由于其韧性大，机械加工性能差、磨削加工困难，其加工精度较低。由于磨削困难，使得难以将电极与凸模连接在一起加工，电极与凸模分别制造使凸模与凹模配合间隙不易均匀。 对于电火花型腔加工来说，纯铜电极适用对小型腔及高精度型腔的加工。纯铜电极与其他材料电极相比，在电火花加工中能使模具达到最细表面粗糙度。
（小麦玉米联合收割机4）黄铜电极在加工过程中稳定性好、生产率高、与纯铜电极相比价格较低、机械加工性
能尚好，但其磨削性能不如钢和铸铁。而黄铜电极的损耗最大。因此，黄铜电极一般用在对加工表面粗糙度较低，尺寸、形状精度要求较高及形状复杂的小孔穿孔加工。
（5）石墨电极的电极损耗小、加工稳定性尚好、易于加工、生产率最高、其价格与铜大体相同，但机械强度较差，尖角处易崩裂。石墨是电火花型腔加工的常用电极材料，适用于大、中、小型腔。由于石墨的热胀系数小，所以，最适于大电极的穿孔加工。
（6）铜钨合金和银钨合金的加工稳定性均很好，电极损耗也均很小，它们的电加工性能优越，而机械加工性能尚好，其磨削性比铜好。但其价格较高，比铜的价格高40倍。因此，主要用于模具中高精度的深孔、直壁孔等的穿孔加工和加工面积小且高精度的型腔加工，以及硬质合金模具的加工。而银钨合金的价格更高，约为铜的100倍，所以它的使用受到限制，一般只用于硬质合金模具的加工。
当用同一种电极材料加工不同材料的模具时，加工情况也会有一定的差异，即使同是钢件也会因其成分不同而对加工有所影响，在实际生产中应根据具体情况选用电极材料。
3电极的结构形式
电极的结构形式应根据模具型孔或型腔的尺寸大小，复杂程度及电极的加工工艺性等来确定,常用的电极结构有下列几种形式：
（1）整体电极
整体电极就是用一整块电极材料加工出的完整电极，这是型孔或型腔加工中最常用的电极结构形式，图4.2.4所示即为型腔加工用整体电极的结构形式。当电极面积较大时,可在电极上开一些孔，或者挖空以减轻重量。
对于穿孔加工，有时为了提高生产率和加工精度，降低表面粗糙度，可以采用阶梯式整体电极。所谓阶梯式整体电极就是在原有的电极上适当增长，而增长部分的截面尺寸适当均匀减小（f=0.1~0.3mm），呈阶梯形。如图4.2.5所示，l1为原有电极的长度，l2为增长部分的长度（为型孔深度的垫块模具1.2~2.4倍）。加工时利用电极增长部分来粗加工，蚀除掉大部分金属，只留下很少余量，让原有的电极进行精加工。阶梯电极有许多优点：能充分发挥粗加工的作用，大幅度提高生产效率，使精加工的加工余量降低到最小，特别适宜小斜度型孔的加工，易保证模具的加工质量，并且可减少电规准的转换次数。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议