壓鑄模具由于出產周期長、出資大、制造精度高,故造價高,因此希望模具有較高的運用壽數。但由于資料、機械加工等一系列表里要素的影響,導致模具過早失效而作廢,構成極大的糟蹋。
壓鑄模具失效方式首要有:尖角、旮旯處開裂、劈裂、熱裂紋(龜裂)、磨損、沖蝕等。構成壓鑄模具失效的首要原因有:資料自身存在的缺陷、加工、運用、修補以及熱處理的問題。
一、材料自身存在的缺陷
眾所周知,壓鑄模具的運用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模具為例,鋁的熔點為580-740℃,運用時,鋁液溫度控制在650-720℃。在不對模具預熱的情況下壓鑄,型腔表面溫度由室溫直升至液溫,型腔表面承受極大的拉應力。開模頂件時,型腔表面承受極大的壓應力。數千次的壓鑄后,模具表面便產生龜裂等缺陷。
由此可見,壓鑄運用條件屬急熱急冷。模具資料應選用冷熱疲憊抗力、斷裂韌性、熱穩定性高的熱作模具鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是現在運用較廣泛的資料,據介紹,國外80%的型腔均選用H13,現在國內仍很多運用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝功能欠好,導熱性很差,線膨脹系數高,工作中產生很大熱應力,導致模具產生龜裂甚至決裂,并且加熱時易脫碳,下降模具抗磨損功能,因此歸于淘汰鋼種。馬氏體時效鋼適用于耐熱裂而對耐磨性和耐蝕性要求不高的模具。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和腐蝕較嚴峻的小型鑲塊,雖然這些合金即脆又有缺口敏感性,但其利益是有的導熱性,對需要冷卻而又不能設置水道的厚壓鑄件壓鑄模具有的適應性。因此,在合理的熱處理與出產管理下,H13仍具有滿足的運用功能。
制造壓鑄模具的資料,無論從哪一方面都應契合規劃要求,保證壓鑄模具在其正常的運用條件下達到規劃運用壽數。因此,在投入出產之前,應對資料進行一系列檢查,以防帶缺陷資料,構成模具早期作廢和加工費用的糟蹋。常用檢查手法有微觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。
(1)微觀腐蝕檢查。首要檢查資料的多孔性、偏析、龜裂、裂紋、非金屬攙雜以及表面的錘裂、接縫。
(2)金相檢查。首要檢查資料晶界上碳化物的偏析、分布情況、晶料度以及晶粒間攙雜等。
(3)超聲波檢查。首要檢查資料內部的缺陷和大小。
二、壓鑄模具的加工、運用、修補和保養
模具規劃手冊中已具體介紹了壓鑄模具規劃中應留心的問題,但在確定壓射速度時,速度應不超越100m/S。速度太高,促進模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多;但過低易使鑄件產生缺陷。因此關于鎂、鋁、鋅相應的壓射速度為27、18、12m/s,鑄鋁的壓射速度不該超越53m/s,均勻壓射速度為43m/s。
在加工過程中,較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。由于鋼板厚1倍,曲折變形量削減85%,疊層只能起疊加作用。厚度與單板相同的2塊板曲折變形量是單板的4倍。另外在加工冷卻水道時,雙面加工中應特別留心保證同心度。如果頭部旮旯,又不彼此同心,那么在運用過程中,連接的旮旯處就會開裂。冷卻系統的表面應當潤滑,不留機加工痕跡。
電火花加工在模具型腔加工中運用越來越廣泛,但加工后的型腔表面留有淬硬層。這是由于加工中,模具表面自行滲碳淬火構成的。淬硬層厚度由加工時電流強度和頻率抉擇,粗加工時較深,精加工時較淺。無論深淺,模具表面均有極大應力。若不清除淬硬層或消除應力,在運用過程中,模具表面就會產生龜裂、點蝕和開裂。消除淬硬層或去應力可用:
①用油石或研磨去除淬硬層;
②在不下降硬度的情況下,低于回火溫度下去應力,這樣可大起伏下降模腔表面應力。
模具在運用過程中應嚴厲控制鑄造工藝流程。在工藝答應范圍內,盡量下降鋁液的燒鑄溫度,壓射速度,前進模具預熱溫度。鋁壓鑄模具的預熱溫度由100~130℃前進至180~200℃,模具壽數可大起伏前進。
壓鑄模具具是直接影響汽車壓鑄件質量和本錢的要害要素之一。壓鑄模具具的結構和制造工藝比較復雜,因此其本錢較高。怎么下降本錢和前進壓鑄模具具運用壽數,就成為人們一貫重視的問題。
據有關資料介紹,現在國外壓鑄鋁合金模具的運用壽數一般在十萬次以上,鑄件標準精度高,內部質量好。而國內的壓鑄模具具運用壽數一般只需3-5萬次,標準精度較低。
這些除了與壓鑄型的結構規劃、模具資料、制造工藝及后處理方法等要素有關外,一個重要的要素便是經過壓鑄模具溫機進行壓鑄模具具溫度的控制,也稱為恒溫保護。這在國外已引起壓鑄行業模具規劃人員足夠的重視。壓鑄模具具恒溫保護,是削減壓鑄模具具熱疲憊、前進壓鑄件質量和下降壓鑄件出產本錢的有用方法,因此壓鑄模具具恒溫控制很有必要。
壓鑄模具溫機作為前進壓鑄出產效率和下降出產本錢的方法,在國外現已運用得非常廣泛。而國內,隨著壓鑄技能的前進,壓鑄模具溫機的運用也初步成為趨勢。
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