用于线切割加工的模具材料以淬透性好的高合金工具钢为宜,常用的有Cr12、Cr12MoV、CrWMn等。淬透性差的材料如T10A,切割后的工作表面硬度较低,会影响冲模零件的耐磨性和使用寿命。
线切割加工对不同材料的工艺性对比
材料种类 |
材料及其热处理性能 |
工艺性 |
碳素工具钢 |
常用的牌号有T7、T8、T12A,淬火硬度高,可达62HRC,淬透性差,淬火变形大,故切割前必须经热处理回火,以消除内应力。现常采用T10A,用于尺寸不大的冲模成形件 |
由于含碳量高,淬火易变形,故切割速度慢,表面偏黑,易出现短路条纹。若回火去应力不充分,切割时会出现开裂 |
低合金工具钢 |
常用的材料有9Mn2V、MnCrWV、CrWMn、9CrWMn和GCr15,淬透性、耐磨性比碳素工具钢好。常用于变形要求小的中、小型冲模、成形模成形件 |
线切割性能良好,其切割速度高,切割后表面粗糙度与其他质量指标都较好 |
高合金工具钢 |
常用的材料有Cr12、Cr12MoV、Cr4W2MoV、W18Cr4V等,具有高淬透性、耐磨性,热处理变形小,可承受较大冲击负荷。Cr12、Cr12MoV常用于高寿命冲模成形件;后两种可用于冲模与冷挤模成形件 |
线切割性能良好,切割速度高,切割后的表面光亮,均匀,表面粗糙度Ra值低 |
优质碳素结构钢 |
常用的材料有20钢、45钢,表面淬火硬度与心部韧性高,可采用冷挤法加工型腔;45钢,强度较高,调质处理后综合力学性能好,表面或整体淬火硬度高,常用于塑模和成形模成形件 |
线切割性能一般,淬火件比未淬火件线切割性能好,切割速度较慢,表面粗糙度Ra较高 |
硬质合金 |
分YG、YT两类,常用于精密高寿命冲模成形件的有YG20、YG15。硬度高,结构稳定,变形小 |
切割速度较低,表面粗糙度Ra值低。切割时常采用水质介质液,表面会产生裂纹的变质层 |
纯铜 |
纯铜的导电性、导热性、耐腐蚀性和塑性良好。常用于电火花电极 |
切割速度低,为切割合金工具钢的50%~60%,切割稳定性较好,但Ra较高,放电间隙较大 |
石墨 |
石墨由碳元素构成,有导电性和耐腐蚀性。常用于电火花成形加工电极 |
线切割性能好,切割速度低,是切割合金工具钢的20%~30%,放电间隙小,排屑难,切割时易短路,为不易中工材料 |
铝 |
铝质轻,具有金属的强度,可用于塑模 |
线切割性能好,切割速度是切割合金工具钢的2~3倍。切割后表面光亮,但Ra值一般。铝在高温下,表面易生成不导电的氧化膜。所以,切割时脉冲停歇时间宜选择小些,以保证高速切割 |