利用潜放电加工进行弯曲孔加工碟阀

利用潜放电加工进行弯曲孔加工

利用潜放电加工进行弯曲孔加工 2011年12月04日 来源： 前言射出成形模具及压铸模具在高品质制品的成形上，模具精度和成形技术都很重要。而温度控制在成形技术上又占了极为重要的位置。模具的温度控制上，通常是在内部配置冷却水路，来控制流量及水温，即所谓的内冷式。若冷却能力不ì时，就会在制品上发生铸集等成形不良，也会延长成形时间。

图1 直线孔的冷却水路

如图1所示，冷却孔是以钻孔(drill)加工的直线状孔，以适当的组合往复管来形成冷却水路。本来，冷却水路应该沿着制品形状，在保持一定距离的情况下进行配置。然而，单以直线孔的组合通常很难形成理想的水路。所以如图2所示，检讨以新的曲线孔来形成水路的方法来取代目前的直线孔冷却水路。利用这种方式，不但可以消除前面所说的不良成形外，也可扩大顶出销(ejectpin)等其他零件的设计自由度。

图2 曲线孔的冷却水路

本次是试作以放电加工法来进行曲线孔加工的装置，并进行测试加工。加工对象为直径l5mm，直线和曲率一定的圆孤部所组成的曲线孔。加工装置(1)构造加工装置的概图如图3所示。关节为2次元构造，作动器(actuator)为形状记忆合金(以下称SMA)线圈。关节数为5个，前端为铜电极，後端为柔软可动弹簧。各关节是弯曲成预定决定的à度，试作机4关节弯曲状态下，将其调整为90度的圆弧。

图3 加工装置的概图

(2)控制利用电流流过SMA线圈所产生之焦耳热引发的复原力来弯曲关节。将控制箱内的各开关打开时，对应开关的关节的前端关节都可以弯曲。(3)操作操作方法如图4所示。直线部份：SW1-5/OFF的状态下，关节未弯曲的情形下进行加工。

图4 操作方法 图5 解除短路的方法

曲线部份：2.SWl/ON，第1关节弯曲形成短路，加工头会上升。若上升至SWlON领域外时，将SWlOFF。解除短路状态，加工头会下降，若再到达SWl的ON领域内，再将SWlON。重复进行以上的操作，关节的屈曲力及放电加工的反力会达到均衡，头部就不会上升，再以SWl/ON来进行第1关节部的加工。第2关节部以後也是同样的动作。若无法解除短路，而加工头持续上升时，将SWl-5切至OFF。加工结果利用此加工装置进行曲线孔加工。加工条件为Ip=25A、Lon=256um、Loff=256um。在装置构造上，喷流无法供应至放电点，所以没有进行。目标形状是直径l5mm、直线部20.2mm、曲率R25.6mm圆弧部所共同构成的曲线孔。工作物为铝质。

图6 加工结果 相片1 断面相片

图6是加工时间及加工精度的结果。「安定」是指加工头只有下降的情形，「不安定」则是指重复上升和下降的情形。相片1是曲线孔的断面相片。圆弧部的内周发生极大的加工咬合情形。这是因为短路状态下加工头上升而对圆弧内侧进行加工所导致。而外周则有少许加工残留的情形。这是因为装置的刚性不足，无法保持正确的屈曲形状。曲线孔的前端部几乎没有不安定时间，对内周也有咬合的情形。这应该是加工的曲线孔已经具有导引功能的表现。结论及今後的方向在模具内部形成由曲线孔构成冷却水路的方法之一，就是利用放电加工法来进行曲线孔加工，而本次试做了这种加工装置。可以确认该装置可以进行曲线孔的加工。今後将针对曲线孔加工精度及加工能率的提升进行检讨。

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