凹模间隙的控制方法

4.3.2　凸、凹模间隙的控制方法

电火花型孔加工应用于模具的凹模加工时，需要预先设计好凸、凹模的配合间隙，在电火花加工中，电极与工件之间存在着放电间隙。如果要使电加工所产生的工件和所使用的电极能够直接作为模具的凸、凹模来使用，就要很好地解决两者之间的间隙大小问题。如果电加工的放电间隙过大，就可能得不到我们所需要的凸模或者凹模，为此，需要预先设计好对凸凹模的配合间隙的有效控制方法。通常，凸、凹模配合间隙的控制方法有以下几种：

1．凸、凹模间隙的直接控制法

所谓直接控制法是指直接利用加长的钢制凸模作为电极，来加工凹模的型孔，待凹模的电加工完成后将已经发生损耗的凸模部分截去，用剩下的部分作为凸模，这样产生的凸、凹模的配合间隙大小，完全取决于凹模电加工中的脉冲放电间隙的保证，如果放电间隙的大小控制不能够满足凸、凹模配合间隙大小的需要，就不能够采用这种方法。

用这种方法所获得的配合间隙，分布较为均匀，模具质量较高，由于不需另外再制造电极，工艺较简单。但是，钢制凸模电极的加工速度较低，在脉冲电源直流分量的作用下易磁化，使导磁性的电蚀产物被吸附在电极放电间隙磁场中，难以顺畅地排出而导致不稳定的二次放电，破坏加工精度。

此方法适用于形状较复杂而精度要求不太高的工件，例如，多型孔凹模、电动机定子和转子的硅钢片冲模等。

为了改善钢制电极的这一缺陷，可以采用混合电极法。

2．混合电极工艺法

混合电极工艺法是指将钢制凸模的加长部分用与凸模不同的电极材料来制作，例如，可采用铸铁等电极材料经黏接或者钎焊手段连接在要加工的凸模上，使之与凸模一起加工。并以该加长部分作为穿孔电极的工作部分。待电加工完成后，将电极由钢制凸模上切除。应用此方法，电极材料可以任意选择，因此，电加工性能比直接控制法好，将电极与凸模连接在一起加工，电极的形状和尺寸与凸模相一致，使电加工后的凸、凹模配合间隙分布均匀，是目前使用较广泛的方法。

以上方法所获得的凸、凹模的工作间隙完全取决于对放电间隙的有效控制，当凸、凹模的配合间隙要求很小时，这种直接利用电极来做凸模或凹模的方法往往难以奏效，在这种情况下必须对电极尺寸和形状进行适当的调整，采取加大或者缩小的方法，使最后的凸、凹模配合间隙满足模具生产的工作要求。这就要用到修配法。

3．凸模修配法

所谓凸模修配法是指将钢制的凸模和工具电极分别进行制造，这样，可在凸模上留有一定的修配余量，最后按照电火花加工好的凹模型孔尺寸来适当修配钢制凸模，以便得到所要求的凸、凹模配合间隙。这种方法的优点是电极单独制造，可以选用电加工性能好的材料，加工精度和效率可以有效地保证。由于凸、凹模的配合间隙是靠修配凸模来保证的，所以，不论凸、凹模的配合间隙大或小，均可采用这种方法。

这种方法的缺点是增加了钳工修配的工作量，另外，工作电极也需要单独制造。由于钳工手工修配，不易得到分布均匀的配合间隙，故修配凸模法只适合于加工形状比较简单的冲模。

为了简化修配工作，对凸模的修配可以采用化学浸蚀法，在腐蚀液中对凸模工作表面蚀除一层金属，使其断面尺寸均匀缩小一层，其单边腐蚀量一般控制在0.10～0.15mm左右；反之，也可以用电镀法将电极工作部位的断面尺寸均匀扩大一层，形成所谓的阶梯式电极，以满足加工时的间隙要求。

4．二次电极法

所谓二次电极法是利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模，以保证凸、凹模配合间隙的加工方法。

如图4-17所示为用凸形一次电极加工凹模和二次电极的方法，其工艺过程是：

图4-17　二次电极法

1—一次电极　2—凹模　3—二次电极　4—凸模

① 首先根据模具尺寸的要求设计并制造一次凸电极；

② 采用较小的电规准用一次电极加工凹模，如图4-13（a）所示；

③ 采用较大的电规准用一次电极加工凹型二次电极，如图4-13（b）所示；

④ 采用适当的电规准用凹二次电极加工凸模，如图4-13（c）所示。

最后所得到凸、凹模的配合，可以保证所需要的配合间隙，如图4-13（d）所示。

用这种方法，可以通过三次电加工中的电规准的控制，来有效控制最终凸、凹模工作间隙的大小，从而得到极小的配合间隙。

采用此方法时需要注意：由于二次放电现象的存在，电火花加工会产生加工斜度，型孔加工后其孔壁会产生喇叭口，上端孔径大，下端孔径小，为保证模具的正常工作，在用一次电极穿孔加工凹模时，应将凹模的底面向上，如图4-13（a）所示，待加工完成后再将凹模翻过来进行装配。