Cr12MoV的电火花线切割加工工艺参数研究

发布时间：2018-10-25 12:12

【摘要】：随着人们对工业产品的精度、质量要求越来越高,相关模具的制造精度、表面质量以及模具材料的硬度、耐腐蚀性和耐磨性等也得到不断提高。Cr12MoV满足了模具材料在硬度、耐磨性、耐腐蚀性方面的要求,作为一种广泛使用的冷作模具钢,应用于生产截面面积大、外形复杂的各种冷冲模具。Cr12MoV钢具有高硬度性能,尤其为提高模具成型精度,经热处理后的Cr12Mo V硬度≥60HRC,利用传统切削方式很难加工。基于此,利用电火花线切割加工Cr12MoV成为最佳选择。电火花线切割加工是利用脉冲火花放电蚀除材料,并通过数控系统对工件切割成形,可解决这种模具材料的难加工问题,并能满足制造精度要求。因此,研究Cr12MoV的电火花线切割加工工艺参数(本文主要以电参数为主,包括脉宽时间、脉间时间、峰值电流以及间隙电压)对材料去除率和表面粗糙度的影响,以达到对电参数优化选取的目的,从而提高电火花线切割加工Cr12MoV的加工效率和表面质量。利用单因素试验法,通过改变电火花线切割机床的电参数,得出各个电参数对电火花线切割加工Cr12MoV的材料去除率与表面粗糙度的影响规律。在此基础上,利用有限元分析软件ANSYS,依据电火花线切割加工的微观机理,建立合理的物理模型和数学模型,划分网格,确定能量在放电通道内分布的形式,施加荷载并求解,得到电火花线切割加工Cr12Mo V钢的温度场分布,来预测峰值电流的改变对表面粗糙度的影响。将白层厚度考虑在内并且修正仿真凹坑深度值后,与实际加工的结果进行对比验证,得出了更为吻合的修正凹坑深度曲线与表面粗糙度曲线,表明可通过ANSYS仿真电火花加工温度场进行电参数的合理选择。应用正交实验法,通过合理设置考察因素水平,设计表头,确定以L16(45)正交表进行正交试验,得到试验结果。对试验结果分别进行极差分析和方差分析,探索电火花线切割的脉宽时间、脉间时间、峰值电流和间隙电压对材料去除率和表面粗糙度影响的主次顺序和显著性。以正交试验结果为基础应用灰关联分析法,将材料去除率和表面粗糙度量纲归一化后进行关联分析,计算关联度值,选取关联值最大的一组电参数为最优参数组合,即:脉宽时间为10μs,脉间时间为20μs,峰值电流为2 A,间隙电压为3 V,并进行试验验证。结果表明,利用经优化后的参数组合切割加工试件,达到了预期的加工效果,解决了参数组合的优化问题。总之,本文通过一系列试验和分析方法,研究了电火花线切割加工Cr12MoV的电参数的选取和优化问题,为实际生产提供理论指导。
[Abstract]:With the increasing demands on the precision and quality of industrial products, the manufacturing accuracy, surface quality and hardness, corrosion resistance and wear resistance of die materials have been improved continuously. Cr12MoV satisfies the hardness of die materials. As a widely used cold-working die steel, Cr12MoV steel has high hardness, especially in order to improve the forming accuracy of die. After heat treatment, the hardness of Cr12Mo V 鈮，

本文编号：2293666