趙 新

（樓氏電子(蘇州)有限公司，江蘇蘇州215021）

電火花線切割加工模具的凸?；蜉^小的鑲塊時，一般會在凸模外形規(guī)則處預(yù)留連接部分，其他形狀進行多次切割加工。第一遍粗加工預(yù)留適當?shù)某叽?，使工件熱處理時的殘留應(yīng)力充分釋放出來；第二遍及后幾遍的精修，才把工件的尺寸加工到位。因為通常模具的凸模和鑲塊尺寸較小，其加工過程中釋放的熱處理應(yīng)力也不是很大，所以用上述方法就能達到所要求的精度了。

而對于模具的凹模板處理過程和方法要復(fù)雜得多，因為其尺寸往往很大，有時可達1 m以上。本文以長1 m、寬0.5 m、厚25 mm的凹模板為例，重點介紹大尺寸凹模板的線切割加工方法。

1 大模板精小孔加工

工件材料是普遍使用的DC53模具鋼，該模具鋼的原材料長度一般達5～6 m。原始的鋼板通過熱軋加工而成，在加工過程中，其自身的材質(zhì)在成形時有一定的流動肌理，通常和鋼板長度方向一致。模具鋼的纖維流向?qū)ψ冃斡酗@著影響，平行于纖維方向的變形大于垂直方向的變形，正確選用材料可減少變形和預(yù)測變形的情況。正如木工在制作受力梁架時，梁架的長度方向必須和木紋肌理一致。按正確的長寬方向制作出來的模板，其抗壓強度必然就高。

此外，正確下料的模板在熱處理后，變形的方向和尺寸是有預(yù)期且可控的。有了正確下料的凹模模板，就需預(yù)留在熱處理時帶來的變形尺寸。先期加工好所需的螺紋孔和型腔線切割孔，但凹模版四周的精小孔線切割底孔打多大，才能保證模板在熱處理變形后也可全部割出。解決該問題一般有以下兩種方法：

（1）盡量縮小線切割底孔，相對增加了廢料的厚度，確保精小孔完全割出，但縮小線切割底孔并不是無限制的，它會提高加工的難度和成本。此外，因為熱處理后模板的變形，加之線切割底孔縮小，加工時會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，增加了模板精孔被割破的風(fēng)險。

（2）提前判斷模板熱處理時的變形形狀和尺寸。由于切割模板毛坯時，模板長度方向和鋼材流動肌理一致，故熱處理后模板長度方向的變形也是有一定規(guī)律的。通常，100 mm長度的模板在熱處理后會有0.1 mm的拉長變形量，可據(jù)此判斷出：以模板中心算起，左右400 mm處的精小孔底孔應(yīng)在加工時各向中心偏0.4 mm；除精小孔底孔外，其他線切割穿線孔沒有必要偏移。

以上加工方法是在多次實際應(yīng)用中得到證實的。但考慮到熱處理加工還是有一定的偶然性，不妨采用兩者相結(jié)合的方法，合理縮小穿線孔來縮短補償偏移尺寸。

2 大面積型腔模板加工

在線切割加工前，模板已進行了熱加工、冷加工，內(nèi)部產(chǎn)生了較大的殘留應(yīng)力，而殘留應(yīng)力是一個相對平衡的應(yīng)力系統(tǒng)。在線切割去除大量廢料時，應(yīng)力隨著平衡遭到破壞而釋放出來，型腔將產(chǎn)生不定向、無規(guī)則的變形（圖1）。

圖1 型腔變形

大型腔自身的形狀隨著加工的進程悄然發(fā)生變形，將導(dǎo)致隨后的修刀加工吃刀量厚薄不均，甚至有可能造成一邊或兩邊修刀加工不到，更麻煩的是大型腔周邊的孔及形狀相對位置發(fā)生了改變。解決這些問題的方法是：在模板熱處理前，對模板中較大的型腔預(yù)先打?qū)蔷€排孔，或以高速走絲拉通，這樣就基本解決了熱處理后型腔局部的殘留應(yīng)力。但要遵循先加工大型腔、再加工精小孔的原則，才能將各個型孔因加工順序優(yōu)化而產(chǎn)生的相互影響微量變形降低到最小程度。如果采用粗割+精修的加工方式，應(yīng)先對模板上孔和型腔全部進行初割，留下修刀余量，使每個型孔加工后，有一定的時間釋放殘留應(yīng)力，再對同一孔或型腔連續(xù)修刀直至加工完成。對有特殊需求的大凹模模板，在線切割粗加工后可撤掉壓板，進行時效處理。