CN103752963A

CN103752963A - 电火花加工电极

Info

Publication number: CN103752963A
Application number: CN201410026259.3A
Authority: CN
Inventors: 毛学杰; 吴伟杰; 郝铎; 李宝健
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103752963B

Abstract

本发明公开一种电火花加工电极，涉及模具加工技术，解决了使用现有技术中的单体型电极导致的电极损耗大，且电极更换、装夹频繁，生产效率低的问题。本发明实施例中，所述电火花加工电极包括基准台，所述基准台上相对的两个深度碰数面上垂直设有结构相同的电极本体，所述电极本体为包括有高度不同的两部分的组合型电极本体；所述电极本体的产品面延伸长度大于所述电极本体的高度；当应用所述电火花加工电极时，控制所述基准台使所述电极本体高度方向平行于模具加工表面的法向方向进行加工。

Description

电火花加工电极

技术领域

本发明涉及模具加工技术，尤其涉及一种电火花加工电极。

背景技术

随着汽车制造行业零部件向着轻量化发展需求，车身上改进的以塑代钢零部件逐渐增多。因此，对汽车注塑模具塑料产品结构安全性能、产品合格率、生产周期等有了更高的要求。尤其是车身塑料覆盖件的外观要求，如汽车内外饰模具是有弧面与内直角面及深腔的模具产品，需要达到型腔棱角清晰、模具表面无打磨、产品表面精致感知良好的状态，以提高用户体验。

目前，通常采用电火花加工技术，即通过脉冲放电腐蚀作用，在硬度较强的模具中加工出结构复杂的形状（例如深腔结构等），便于后续注塑出高品质的产品。其中，电火花加工技术主要通过电极完成腐蚀，即将电极与模具之间保持一点间隙，同时在电极和模具之间施加较强脉冲电压（达到间隙中介质的击穿电压），由于放电区域较小，放电时间短，因此能量集中则可以产生高达10000-12000摄氏度的高温，完成模具表面的蚀除，达到成型的目的。

现有技术中，如图1所示，通常采用单体型电极，包括电极本体11和基准座12，其中电极本体11设在基准座12上，基准座12用于辅助电极本体11的装配固定。图1中，电极本体11的最低端面（产品面）与基准座12之间的距离为40毫米（电极本体11的高度，通常厚度为1毫米），在使用时，通过控制电极本体11沿自身高度方向推送，从而完成模具的加工。图1中，电极本体11的高度大于产品面的延伸长度。

然而，上述单体型电极在加工时，由于其高度过大，导致加工用时较长，则加工时间增加，电极自身损耗也相应增加；而且，单体型电极只能对应模具中的一个位置，而模具中需要加工的位置较多，因此需要频繁更换、装夹工装上的电极，浪费时间和材料，生产效率低。

发明内容

本发明的实施例提供一种电火花加工电极，解决了使用现有技术中的单体型电极导致的电极损耗大，且电极更换、装夹频繁，生产效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种电火花加工电极，包括基准台，所述基准台上相对的两个深度碰数面上垂直设有结构相同的电极本体，所述电极本体为包括有高度不同的两部分的组合型电极本体；所述电极本体的产品面延伸长度大于所述电极本体的高度；当应用所述电火花加工电极时，控制所述基准台使所述电极本体高度方向平行于模具加工表面的法向方向进行加工。

其中，所述基准台的一个深度碰数面上的所述电极本体包括共面、间隔设置的第一片状体及第二片状体；所述第一片状体和第二片状体均为组合型电极本体，且所述第一片状体产品面延伸长度大于所述第二片状体产品面延伸长度。

优选地，所述第一片状体、第二片状体与所述基准台之间设有连接部；所述连接部固定在所述基准台深度碰数面上，所述第一片状体和第二片状体固定在所述连接部上，且所述第一片状体和第二片状体的厚度相同。

具体可以为，所述第一片状体最外端产品面与所述连接部之间的距离、所述第二片状体最外端产品面与所述连接部之间的距离相同，且距离大小均为13毫米。

进一步地，所述第一片状体产品面延伸长度为41毫米；所述第二片状体产品面延伸长度为23毫米。

在实际应用时，在三维坐标系中，所述基准台能够沿任意一个方向旋转或偏移。

其中，所述基准台还能够在任意两个方向构成的平面内偏转。

进一步地，所述基准台还能够在空间内按任意方向偏转。

对于基准台而言，沿所述基准台延伸方向的两相对侧面设有基准面、基准角及角度返数面；当所述电火花加工电极加工模具时，所述深度碰数面、基准面、基准角及角度返数面用于所述电极本体的定位操作。

本发明实施例提供的电火花加工电极中，在基准台的两个相对的深度碰数面上垂直设有结构相同的电极本体，且每个电极本体均为组合型电极本体，该组合型电极本体包括有高度不同的两部分，且电极本体的产品面延伸长度大于电极本体的高度。由此分析可知，当在使用本实施例中的电火花加工电极对模具进行加工时，通过控制基准台使其上的电极本体高度方向平行于模具加工表面的法向方向进行加工，即沿模具加工表面的法向方向进行加工，且电极本体产品面的延伸长度大于其自身高度，从而在保证整体加工顺利进行的前提下，有效缩短了电极本体的高度，与现有技术中电极本体高度大于产品面延伸长度相比，由于产品面为放电面，因此在模具上加工相同结构，本实施例中的电火花加工电极能够缩短电极本体的行程、加工深度和加工时间，减少电极损耗；而且，在基准台的两个相对深度碰数面上均设有组合型电极本体，其中，组合型电极本体包括有高度不同的两部分，因此能够对应模具上的多个位置进行加工，即使用一个电火花加工电极能够加工模具上的多个特征，从而减少了电火花加工电极的更换、装夹次数，节省时间和材料，提高了生产效率。

附图说明

图1为现有技术中电火花加工电极结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电火花加工电极结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电火花加工电极一种使用形式下的示意图；

图4为本发明实施例提供的电火花加工电极另一种使用形式下的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例电火花加工电极进行详细描述。

本发明实施例提供一种电火花加工电极，如图2所示，包括基准台21，基准台21上相对的两个深度碰数面22上垂直设有结构相同的电极本体23，电极本体23为包括有高度不同的两部分的组合型电极本体；电极本体23的产品面24延伸长度大于电极本体23的高度；当应用电火花加工电极时，控制基准台21使电极本体23高度方向平行于模具加工表面的法向方向进行加工。

此处需要说明的是，基准台的深度碰数面为用于定位操作的基准平面；电极本体的产品面为在加工时与模具加工表面相对的放电面。其中，在通过本实施例中的电火花加工电极进行模具上的多个特征加工时，需要控制基准台运动，例如旋转或偏移，从而利用其组合型电极本体及两个结构相同的电极本体进行加工，提高电火花加工电极的共用性。

其中，为了更好的提高本实施中电火花加工电极的共用性，可以如图2所示，在基准台21的一个深度碰数面22上的电极本体23包括共面、间隔设置的第一片状体231和第二片状体232，且第一片状体231和第二片状体232均为组合型电极本体，且第一片状体231产品面延伸长度大于第二片状体232产品面延伸长度，由此可以根据实际加工的需要，选用第一片状体231或第二片状体232进行加工。

需要明确，电极本体23的结构可以为多种，例如柱状体、条形图案结构等。

具体地，如图2所示，第一片状体231中高度较大部分的高度值与第二片状体232中高度较大部分的高度值相等，且优选均为13毫米，相应的第一片状体231中高度较小部分的高度值与第二片状体232中高度较小部分的高度值相等，且均为10-12毫米。优选地，在将第一片状体231和第二片状体232直接固定在基准台21上时，由于电极本体23为片状体结构，因此为了提高固定的稳定性，可以增设连接部211，连接部211可以为长方体结构，并固定在基准台21的深度碰数面22上，再通过将第一片状体231和第二片状体232固定在连接部211上即可。这其中，连接部211可以选用与电极本体23连接性良好的材质或结构。

其中，第一片状体231产品面延伸长度可以为41毫米，第二片状体232产品面延伸长度为23毫米。由此可知，在使用本实施例的电火花加工电极进行模具加工时，以使用第一片状体231加工为例，由于第一片状体231的高度为13毫米，则其法向加工深度为13毫米；而现有技术中，通常以第一片状体231的高度面作为产品面进行加工，即加工深度为第一片状体231的长度41毫米。因此可知，使用本实施例的电火花加工电极进行模具加工，缩短了加工行程，在数值上体现为41mm-13mm=18mm，相比行程、加工深度缩短了约2/3，从而使加工过程更加平稳，缩短了加工时间，提高了生产效率。另外，由于电极放电腐蚀过程中，电极本体23自身也会有损耗，因此，加工出相同结构图形，通过缩短加工时间，能够有效降低电极本体23的损耗，提高加工质量；同时，现有技术中由于加工深度为41毫米，因此其余量深度较大（角部余量），而本实施例中的加工深度为13毫米，大大降低了余量深度，提高加工品质。

由图2和图1的对比能够发现，图2中电极本体的高度为13毫米，而图1中则为40毫米，则能够在完成模具加工的同时，大大减小了电极本体23的高度，而高度过高强度就会降低，因此本实施例的电极本体23有效避免崩角的发生，提高了加工的安全性。

具体在使用时，本实施例的电火花加工电极需要同时与火花机的放电程序、夹具等配合，从而通过一个电火花加工电极在模具上加工多个区域，以提高生产效率，具体可以如图3所示，图3中为使用一个电火花加工电极31加工组合镶块32上的8个型腔结构。其中，图3中仅为电火花加工电极31按图3中X方向、Y方向或Z方向，其中任意一个方向偏移或沿任意一个方向旋转的实例，且Z方向为垂直于纸面向外的方向（Z方向同时垂直于X方向和Y方向）。从而可知，在一个三维坐标系中，基准台21能够沿任意一个方向旋转或偏移。

具体可以为，首先控制基准台21，按程序的行程坐标，从原点坐标移动至镶块3所在的位置，并通过基准台21上的定位面、定位角进行定位，从而开始加工，待加工完镶块3之后，通过安全点坐标，从而使基准台复位，即电极复位，以便于加工另一个特征；加工完镶块3之后，通过将电极本体23偏移(可能在X方向、Y方向或Z方向)，从而能够加工镶块2，其中镶块3和镶块2的具体结构根据电极的行程坐标而定，即行程坐标不同，所用电极本体23产品面等也不同，加工的结构也不同；再之后，由于电火花加工电极的基准台21的两个相对的深度碰数面设有结构相同的电极本体23，因此，通过结构相同的另一电极本体23，可以加工镶块6和镶块7，其中，在加工完镶块2和镶块3之后，将基准台21沿Y轴移动，从而加工镶块6和镶块7，且镶块6和镶块7的加工也是通过电极本体23的偏移（可能在X方向、Y方向或Z方向）完成的。

这之后，通过将基准块21沿Y轴旋转180度，从而改变电极本体21的使用部位，以加工不同特征的型腔。具体地，基准块21沿Y轴旋转180度后，可以用于加工镶块5和镶块8，且镶块5和镶块8的加工也是通过电极本体23的偏移（可能在X方向、Y方向或Z方向）完成的；最后，通过控制将基准台21沿Z轴旋转180度，再沿Y轴移动，从而加工镶块1和镶块4，且镶块1和镶块4的加工也是通过电极本体23的偏移（可能在X方向、Y方向或Z方向）完成的。

此处说明，上述通过一个电火花加工电极加工组合镶块32的8个特征仅为一种示例，更好地说明本实施例中电火花加工电极的共用性。另外，对于一个特征的加工，通常包括有粗加工和精加工，在粗加工时通常电极本体23损耗较大，因此在粗加工完成之后在进行精加工，以提高加工质量。另外，由上述描述可知，通过一个电火花加工电极加工多个特征，减少了更换次数，从而减少了校正、定位次数，有效缩短了加工周期，提高了生产效率。

其中，在具体使用时，也可以通过控制基准台21使其在空间中任意方向偏转，从而使电极本体23能够加工不同模具加工表面，提高其共用性。具体地，在三维坐标系中，基准台21可以在XY平面、XZ平面或YZ平面中任意一个平面内偏转，具体如图4所示，此时模具41加工表面与其中一个平面不垂直，且电极本体23的偏转方式称为单角度偏转；当然，通过控制基准台21也可以在空间任意方向偏转，此时模具41加工表面与其中任意两个平面或三个平面不垂直设置，且电极本体23的偏转方式称为多角度偏转。

图4中，还标定出了安全点坐标42和起点坐标43。

在使用时，对于电火花加工电极而言，需要确保电极本体23产品面在加工时，其与模具加工表面具有5-10毫米的间距。且，需要标注清楚安全点、最终点坐标，以及是否需要粗加工或精加工，以保证加工的顺利进行。

在图2所示，沿基准台21延伸方向的两相对侧面设有基准面25、基准角（图2中未示出）及角度返数面26；当电火花加工电极加工模具时，深度碰数面22、基准面25、基准角及角度返数面26用于电极本体23的定位操作，以保证电火花加工电极加工操作的顺利进行。其中，基准面25、基准角及角度返数面26均为该行业的专业术语。

其中，在基准台21与电极本体23的有效放电面之间还存在避空区域（避空直身面）。具体在加工制造上述实施例描述的电火花加工电极时，依据型面特点选定加工方向，再将多个局部特征裁剪后进行集合式排列，增加出轴向或径向加强特征，拉伸出避空直身面及基准台（基准台大小及与工件基准边取整数，无需计算，便于操作），最后做出基准台法向放电加工角度基准面。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电火花加工电极，其特征在于，包括基准台，所述基准台上相对的两个深度碰数面上垂直设有结构相同的电极本体，所述电极本体为包括有高度不同的两部分的组合型电极本体；

所述电极本体的产品面延伸长度大于所述电极本体的高度；当应用所述电火花加工电极时，控制所述基准台使所述电极本体高度方向平行于模具加工表面的法向方向进行加工。

2.根据权利要求1所述的电火花加工电极，其特征在于，所述基准台的一个深度碰数面上的所述电极本体包括共面、间隔设置的第一片状体及第二片状体；所述第一片状体和第二片状体均为组合型电极本体，且所述第一片状体产品面延伸长度大于所述第二片状体产品面延伸长度。

3.根据权利要求2所述的电火花加工电极，其特征在于，所述第一片状体、第二片状体与所述基准台之间设有连接部；所述连接部固定在所述基准台深度碰数面上，所述第一片状体和第二片状体固定在所述连接部上，且所述第一片状体和第二片状体的厚度相同。

4.根据权利要求3所述的电火花加工电极，其特征在于，所述第一片状体最外端产品面与所述连接部之间的距离、所述第二片状体最外端产品面与所述连接部之间的距离相同，且距离大小均为13毫米。

5.根据权利要求4所述的电火花加工电极，其特征在于，所述第一片状体产品面延伸长度为41毫米；所述第二片状体产品面延伸长度为23毫米。

6.根据权利要求5所述的电火花加工电极，其特征在于，在三维坐标系中，所述基准台能够沿任意一个方向旋转或偏移。

7.根据权利要求6所述的电火花加工电极，其特征在于，所述基准台还能够在任意两个方向构成的平面内偏转。

8.根据权利要求7所述的电火花加工电极，其特征在于，所述基准台还能够在空间内按任意方向偏转。

9.根据权利要求1所述的电火花加工电极，其特征在于，沿所述基准台延伸方向的两相对侧面设有基准面、基准角及角度返数面；

当所述电火花加工电极加工模具时，所述深度碰数面、基准面、基准角及角度返数面用于所述电极本体的定位操作。