线切割机在塑胶模具中的应用

在塑料模具中，动模和定模是塑料模具的主要组成部分。动模也称型芯或凸模，是成型塑件内表面的模具零件，多装在注塑机的动模板上。定模也称型腔或凹模，是成型塑件外表面的模具零件，多装在注塑机的定模板上。动模和定模通常都要经过淬火处理，硬度极高，一般加工方法难以加工，特别是小孔与异型孔。数控电火花线切割在动模加工中的应用常有镶件孔、顶针孔、司筒孔、斜顶孔等的加工。在定模加工中的应用常有镶件孔、镶针孔等的加工。见图一：数控电火花线切割在动模加工中的应用；图二：数控电火花线切割在定模加工中的应用

　　3.2 数控电火花线切割在工具电极加工中的应用

　　在塑料模具中，特别是动模、定模有许多微小的地方刀具不宜加工，或者形状较复杂的面，这时就需要制作工具电极，采用电火花成型加工。工具电极苦有细异形孔、窄缝和复杂斜面的型柱、型孔，刀具不宜加工，就必须使用数控电火花线切割机床进行切割成形。由于铣刀总存在着半径R，在要求尖角的模具中，电极也常常要用数控电火花线切割进行清角。清角加工充分利用了电极丝R小，可变锥度大的优点。如图三：数控电火花线切割在工具电极加工中的应用。

　　在电极的切割过程中，切记要考虑电极成型时所用的火花位。一般匀有粗、精电极两种，放电火花位分别约为单边0.15MM、0.05MM；在大型工件加工中还需要用到粗中精三个电极，放电火花位分别约为单边0.3MM、0.15MM、0.05MM。在加工孔时，补正值要减去单边放电火花位，也即将孔割大双边两个火花位。如加工一个10MM的孔，若火花位为单边0.3MM，则加工后的孔的尺寸为10.6MM。在加工外形时，补正值也是要减去单边放电火花位，也即将电极外形双边割小两个放电火花位。如加工一个10MM*10MM的正方柱，若火花位为0.3MM，则加工后的尺寸为9.4MM*9.4MM。

　　3.3 数控电火花线切割在零配件加工中的应用

　　数控电火花线切割在零配件加工中的应用常有：动模定模镶件、斜顶、滑块、销钉孔、以及一些耐磨板、压板压条等。如图四：数控电火花线切割在零配件加工中的应用。

　　零配件加工时常常也考虑配合间隙，一般取值的规则是将镶孔割大0.003~0.005MM，而镶件照正常数据加工。或者在不知镶孔大小的情况下将镶件单边放大0.003~0.008MM，以免镶件过小不能使用。在斜度镶件加工时，底部顶部一般都放长1MM左右。因为在装配时可以把镶件装得很紧，不留一点缝隙，多余的部分可以用铣刀或钞轮加工去掉。

　　4.数控电火花线切割在塑料模加工中的几种特殊应用方法

　　4.1数控电火花线切割在顶针孔加工中的应用方法

　　顶针是塑料模中简单的脱模零件，常设计在脱模阻力较大的部位。顶针孔就是供顶针通过到达产品内表面，顶出产品的通道。如图五：数控电火花线切割在顶针孔加工中的应用。

　　图五：数控电火花线切割在顶针孔加工中的应用

　　一般模具中顶针孔都较多，在线切割中穿丝频繁，故适宜带有自动穿丝的慢走丝机床加工。在编程软件上也适宜选用带有多件编程的软件进行程序编制，如台湾的统达软件。该软件能一次框选所有顶针孔，只需一次设置加工参数或条件，就能自动生成所有顶针孔的加工程式。不像有些软件，对顶针孔的加工需要一次又一次的选择顶针孔或加工参数及条件。在顶针孔的加工时，个顶针孔的大小往往需要进行试配。如果一次加工顶针仍然放不进去则要进行二次重割。重割时将程序的刀删除，第二刀补正值不变，第三刀补正值略加。如果能进去一小半，则刀、第二刀匀删除，第三刀补正值略加。这是一个经验积累的工作，往往要多次才能取得合适的配合补正值。

　　4.2数控电火花线切割在斜顶孔加工中的应用方法

　　斜顶也是塑料模中常见的一零件，它常常是成对的在动模左右两边出现。斜顶孔也就是斜顶顶出的通道。斜顶孔一般都有斜度，而且它的斜度是两边同向而斜，两边为直身，不同于一般的斜度工件加工。在编程时切记要小心，分清楚它的斜向，注意检查程式中的偏斜代码与偏斜值正负。如图六：数控电火花线切割在斜顶孔加工中的应用方法。

　　图六：数控电火花线切割在斜顶孔加工中的应用方法

　　斜顶孔的程式例如下：

　　G54

　　G21

　　G90

　　G92 X0. Y0.

　　T84

　　C101 H001

　　M98 P0001

　　T85

　　C102 H002

　　M98 P0002

　　C103 H003

　　M98 P0001

　　M02

　　N0001

　　G91

　　G42G52A0. G01 X-1.0167 Y12.5

　　G52 A5.X26.0167

　　G50 Y-25. A0.

　　G51 X-50. A5.

　　G50 Y25. A0.

　　G52 X23.9833 A5.

　　G40 G50 X1.0167 Y-12.5 A0.

　　G90

　　M99

　　N0002

　　G91

　　G41 G01 G51A0 X-1.0167 Y12.5

　　X-23.9833 A5.

　　G50 Y-25. A0.

　　G52 X50. A5.

　　G50 Y25. A0.

　　G51 X-26.0167 A5.

　　G40 G50 X1.0167 Y-12.5 A0.

　　G90

　　M99

　　在上面的程式中注意G51和G52的区别，以及两个子程序中来回正走与反走G51和G52的不同。

　　4.3数控电火花线切割在上下异形件加工中的应用方法

　　上下异形是指工件的上端与下端形状不一样，如上端为一个圆，下端为一正方形。如图七：数控电火花线切割在上下异形加工中的应用方法。

　　图七：数控电火花线切割在上下异形加工中的应用方法

　　上下异形的程式例如下：

　　G54

　　G21

　　G90

　　G92 X0. Y-31.25 U0. V0.

　　T84

　　C101 H001

　　G142

　　G01 Y-25. ： G01 Y-18.75

　　X25. ： G03 X13.2582 Y-13.2583 J18.75

　　Y25. ： X13.2583 Y13.2583 I-13.2582 J13.2583

　　X-25. ： X-13.2582 I-13.2583 J-13.2583

　　Y-25. ： Y-13.2583 I13.2582 J-13.2583

　　X0. ： X0. Y-18.75 I13.2582 J13.2583

　　Y-31.25 ： G01 Y-31.25

　　G140

　　M02

　　在上面的程式中，以两点隔开，前面的程式是下面的形状为正方形，后面的程式是上面的形状为圆形。它为一

　　作者：不详个复合程式，是将上下两个程式并在一起走，下面数据走X、Y轴，上面的数据走U、V轴。

　　4.4 数控电火花线切割在斜导柱孔加工中的应用方法

　　斜导柱是抽芯滑块中的一个零件，斜导柱孔也就是导柱斜向通过的通道。由于是圆孔，又有单向斜度，常是线切割加工中的难题。如图八：数控电火花线切割在斜导柱孔加工中的应用方法。

　　图八：数控电火花线切割在斜导柱孔加工中的应用方法

　　斜导柱孔简单加工方法是用辅助夹具进行辅正加工，采用一条边线碰数或画线取数加工，故该方法加工精度低不准确，采用软件分析处理才是较合理的加工方案。在编程取数时切记要小心，在它的程式面上是一个椭圆，而不是一个标准圆。它的程式上实际上就是两个椭圆的上下异形程式。

　　斜导柱孔的程式例如下：

　　G54

　　G21

　　G90

　　G92 X0. Y0. U0. V0.

　　T84

　　C101 H001

　　G142

　　G01 X-5.3557 ： G01 X4.2409

　　。。。。。。。。。

　　。。。。。。。。。

　　。。。。。。。。。

　　X-5.1994 Y1.1993 I4.6364 J-.7839 ： X4.3972 Y1.1993 I4.6364 J-.7839

　　X-5.335 Y-.4391 I4.632 J.658 ： X4.2616 Y-.4391 I4.6321 J.658

　　X-5.3506 Y-.2198 I4.6525 J.4394 ： X4.2461 Y-.2198 I4.6525 J.4394

　　X-5.3557 Y0. I4.6627 J.2198 ： X4.2409 Y0. I4.6627 J.2198

　　G01 X0. ： G01 X0.

　　G140

　　M02

　　在上面程式中的省略号代表省略去了中间的程式。因为椭圆是splines，而线切割机的控制器只能执行线和圆弧指令，故splines打断为圆弧，才造成上面的程式有好几十甚百条。

　　在实际加工中如果斜度较大，还必须考虑补偿值offset的更改。因为程序上的补偿值是在XY平面内求出的，与斜度加工时的实际补偿值存在误差，因此还需要考虑这部分多出的补偿值，对实际补偿值进行修正。

　　在实际加工中，因机器控制器不同，上述各种程式还必须经过手工略作修改，才能应用于工业生产。

　　5 总结

　　因此，数控电火花线切割始终是塑料模加工的利器，广泛应用于动模、定模、电极以及零配件。在特殊加工场合，只要能编制出正确的数控程式，电火花线切割定会在塑料模加工中发挥出越来越重要的作用。