1 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋的主要原因
1.1 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋與零件的結構有關
1）凡窄長形狀的凹模,、凸模易產(chǎn)生變形,，其變形量的大小與形狀復雜程度、長寬比,、型腔與邊框的寬度比有關。形狀越復雜，長寬比及型腔與邊框寬度比越大,，其模具變形量越大。變形的規(guī)律是型腔中部癟入,，凸模通常是翹曲,；
2）凡是形狀復雜清角的淬火型腔，在尖角處極易產(chǎn)生裂紋,，甚至易出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象,。其出現(xiàn)的頻率與材料的成分、熱處理工藝等有關,；
3）圓筒形壁厚較簿零件,，若在內壁進行切割，易產(chǎn)生變形，一般由圓形變?yōu)闄E圓形,。若將其切割缺口,，在即將切透時易產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象；
4）由零件外部切入的較深槽口,，易產(chǎn)生變形,，變形的規(guī)律為口部內收，變形量的大小與槽口的深度及材料性質有關,。
1.2 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋與熱加工工藝有關
1）模具毛坯在鍛造時始鍛溫度過高或過低,，終鍛溫度偏低的零件；
2）終鍛溫度過高,，晶粒長大,，終鍛后冷卻速度過慢，有網(wǎng)狀碳化物析出的模坯,；
3) 鍛坯退火沒有按照球化退火工藝進行,，球化珠光體超過5級的零件；
4）淬火加熱溫度過高,，奧氏體晶粒粗大,，降低材料強韌性，增加脆性,；
5）淬火工件未及時回火和回火不充分的零件,。
1.3 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋與機械加工工藝有關
1）面積較大的凹模，中間大面積切除而又事先未挖空,，因切去框內較大的體積,，框形尺寸將產(chǎn)生一定的變形；
2）凡坯料中無外形起點穿絲孔,，不得不從坯料外切入的,，不論其凸模回火和形狀如何,，一般容易產(chǎn)生變形,，尤其是淬火件變形嚴重，甚至在切割中產(chǎn)生裂紋,；
3）對熱處理后的磨削零件,，無砂輪粒度、進刀量,、冷卻方式等工藝要求,，磨削后表面有燒傷及微裂紋等疵病的零件。
1.4 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋與材料有關
1）原材料存在嚴重的碳化物偏析,；
2）淬透性差,、易變形的材料,，如T10A、T8A等,。
1.5 與線切割工藝有關
1）線切割路徑選擇不當,，易產(chǎn)生變形；
2）工件的夾壓方式不可靠,、夾壓點的選擇不當,，均易產(chǎn)生變形；
3）電規(guī)準選擇不當,，易產(chǎn)生裂紋,。nextpage
2 數(shù)控線切割產(chǎn)生變形及裂紋防止變形和開裂的措施
找到了變形和開裂的原因，即可對癥下藥采取相應的措施予以避免,，防止變形,、開裂。具體的措施可以從以下幾個方面入手：
2.1 選擇變形量較小的材料,，采用正確的熱處理工藝
為了防止和減少變形、開裂,，對需要線切割加工的模具,，應對材料的選擇、熱加工,、熱處理直到制成成品的各個環(huán)節(jié)都要充分關注和重視,；
1）嚴格檢查原材料化學成分、金相組織和探傷,，對于不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質含量超標鋼材不宜選用,；
2）盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材,；
3）避免選用淬透性差,、易變形材料；
4）坯料應合理鍛造,，遵守鐓粗,、拔長、鍛壓比等鍛造守則,，原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間,；
5） 改進熱處理工藝，采用真空加熱,、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火,、等溫淬火；
6）選擇理想的冷卻速度和冷卻介質,；
7）淬火鋼應及時回火,，盡量消除淬火內應力,，降低脆性；
8）用較長時間回火,，提高模具抗斷裂韌性值,；
9）充分回火，得到穩(wěn)定組織性能,；
10）多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力,；
11）對于有第二類回火脆性模具鋼高溫回火后應快冷(水冷或油冷)，可消除二類回火脆性,；
12）模具鋼化學處理之前進行擴散退火,、球化退火、調質處理,，充分細化原始組織,。
2.2 合理安排機械加工工藝
1）線切割工件坯料的大小，要根據(jù)零件的大小確定,，不宜太小,。一般情況下，圖形應位于坯料中部或離毛坯邊緣較遠而不易產(chǎn)生變形的位置上,，通常應取圖形到坯料邊距大于10mm,；
2）凡較大的型腔或窄長而復雜的凸模，配制坯料時要改變傳統(tǒng)的實心板料習慣,。大框型腔,、窄長型腔等易變形零件，其中間部位應鏤空,。這樣淬火時表里狀況得以改善,，溫差小，產(chǎn)生的應力小,，同時切割時切除的體積也就小,，應力達到平衡也就不至受破壞；
3）在模具使用允許的情況下,，大框形型腔零件的清角處,，應適當增加工藝圓角R，或在線切割之前將清角處鉆空,，以緩解應力集中的現(xiàn)象,；
4）對凸模零件，在淬火之前應在凸塊坯料中鉆外形起點的穿絲孔,，使工件在切割時保持內應力平衡且不被破壞,，以免從材料外切入引起開裂變形。
2.3 優(yōu)化線切割加工的工藝方案,，選擇合理的工藝參數(shù)
2.3.1 該進切割方法
1）改變一次切割到位的傳統(tǒng)習慣為粗,、精二次切割,，以便第一次粗切割后的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應根據(jù)第一次切割后的變形量大小而定,，一般取0.5mm左右即可,。這種辦法常應用于形狀復雜而勢必產(chǎn)生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具,；
2）改變兩點夾壓的習慣為單點夾壓,，以便切割過程中的變形能自由伸張，防止兩點夾壓對變形的干涉,，但要注意,，單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產(chǎn)生的變形只影響廢料部分,，避免了對成型部分的影響,；
3）對易變形的切割零件，要根據(jù)零件形狀特征統(tǒng)籌安排切割的起始點,、程序走向及夾壓位置,，以減少變形量。一般應選擇較平坦,、已精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點,。
2.3.2 選擇合理的工藝參數(shù)
1）采用高峰值窄脈沖電參數(shù)，使工件材料以氣相拋出,，氣化溫度大大高于融化溫度，以帶走大部分熱量,，避免工件表面過熱而產(chǎn)生變形,；
2）有效地進行逐個脈沖檢測，控制好集中放電脈沖串的長度,，也可解決局部過熱問題,，消除裂紋的產(chǎn)生；
3）脈沖能量對裂紋的影響極其明顯,，能量越大,，裂紋則越寬越深；脈沖能量很小時,，例如采用精加工電規(guī)準,，表面粗糙度值＜Ra1.25μm,一般不易出現(xiàn)裂紋。