眾所周知,壓鑄模具製造精度高(gāo),加工周(zhōu)期長,製(zhì)造成本高(gāo),因此模具必(bì)須有較高的(de)使用壽命。但由於材料、機械加工等一係列因(yīn)素的影響,導致模(mó)具過早失效而報廢,造成極(jí)大的浪費。壓鑄模具失效形式主要有:尖角、拐角(jiǎo)處開裂、劈裂、熱裂紋(龜裂)、磨(mó)損、衝蝕等。造成壓鑄模具失效的主(zhǔ)要原因有:材料自身存在的缺(quē)陷、加工、使用、維修以(yǐ)及熱處理等問題。
1材料自身存在的缺陷
2壓鑄模的加工、使用、維修和保養
模具設計手冊中已詳細介紹了壓鑄模設計中應注意的問題,但(dàn)在確定壓射速度時,最大速度(dù)不應超過(guò)100m/S.速度太高,促使(shǐ)模具腐蝕(shí)及型腔和型(xíng)芯上沉積物增多;但過低易使鑄件產生缺陷。因此對於(yú)鎂、鋁、鋅相(xiàng)應的最(zuì)低壓射速度為27、18、12m/s,鑄鋁的最大壓(yā)射速(sù)度不應超過53m/s,平均壓射速(sù)度為43m/s。在(zài)加工過程中,較厚的(de)模(mó)板不能用疊加的方(fāng)法保證其厚度。因(yīn)為(wéi)鋼板厚1倍,彎曲變形量減少85%,疊層隻能起疊加作用。厚度與單板相同的2塊板彎曲變形量是單板的4倍。另(lìng)外在加工冷卻水道時,兩麵(miàn)加工應特別注意保證同(tóng)心度。如果頭部拐(guǎi)角不同心,那麽在使用過程中,連接的拐角處就會(huì)開裂。冷卻係統的(de)表麵應(yīng)當光滑。最好不留機加工痕跡。電火花加工在模具型腔加工(gōng)中應用越來越廣泛,但加工後的型腔表麵(miàn)留有淬(cuì)硬層。這是由於加工中,模具表麵自行滲碳淬(cuì)火造成的。淬硬層厚度由加工時電流強度和頻率決定,粗加工時較深,精加工時較淺。無論深淺,模具表麵均有極大應力。若不(bú)清除淬硬層或消除應力。在使用過程中。模具表麵就會(huì)產生龜裂、點蝕和開裂(liè)。消除淬(cuì)硬層或去應力的方法:①用油石或研磨去除淬硬層(céng),⑦在不(bú)降低硬度的情況下,低(dī)於(yú)回火溫度消除(chú)應力。模具在使(shǐ)用過程中應嚴格控製鑄造工藝流(liú)程。在工(gōng)藝許可範(fàn)圍(wéi)內。盡量降低(dī)鋁液的澆鑄(zhù)溫度,壓射速(sù)度,提高模具預熱溫度.鋁壓(yā)鑄模的預熱溫度由(yóu)100一130℃提高至180~200℃,模具壽命(mìng)可大幅度(dù)提高(gāo)。焊(hàn)接修複是模具修複中一種(zhǒng)常用手段.在焊接前,應先掌握所焊模(mó)具鋼型號,用機械加工或磨削消(xiāo)除表麵(miàn)缺陷,焊接(jiē)表麵必須是幹淨和經烘(hōng)幹的.所(suǒ)用焊(hàn)條應同模具鋼成分(fèn)一致,也必須是幹淨和經烘(hōng)幹的.模具與焊條一(yī)起預熱(H13為(wéi)450℃),待表麵與心部溫度一致後(hòu),在保護氣下焊接修複(fù)。在焊接過程中。當溫度低於260℃時,要(yào)重新加熱。焊接後,當模具冷卻至手可觸摸,再加熱至475℃,按25mm/h保溫。最(zuì)後於靜止(zhǐ)的空氣中完(wán)全冷卻,再進行型腔的修整和精加工。模具焊後進行加熱回火(huǒ),是焊接修複巾重要的一環,即消除焊接應力以(yǐ)及(jí)對焊接時被(bèi)加熱淬火的焊層下麵的(de)薄(báo)層(céng)進行回火.模具使用一段時間後。由於壓(yā)射速(sù)度過高和長時間使用,型腔和型芯上會有沉積物。這些沉積物是由脫模劑、冷卻(què)液的雜質和少量壓鑄(zhù)金屬在高溫高壓下結(jié)合而成。這些沉積物相當硬。並與型芯和型腔表麵粘附牢固,很難清(qīng)除。在清除沉積物時。不能甩噴燈加(jiā)熱清除,這可能導致模具表麵局(jú)部熱點或脫碳點的產生(shēng),從而成為熱裂的發源地。應采用研(yán)磨或機械去除(chú),但不得傷及其它型(xíng)麵,造成尺寸變化(huà).經常保養可以使(shǐ)模具保持良好的使(shǐ)用狀態。新模(mó)具在試模後。無論試模合(hé)格與否,均應在模具未冷卻至室溫的情況下。進行去應力回火。當新模具使用到設計壽命的1/6—1/8時,即鋁壓鑄模(mó)10000模次,鎂、鋅壓鑄模5000模次,銅壓鑄模(mó)800模次,應對模具型腔及模架進行450一480℃回火,並對(duì)型(xíng)腔拋光和氮化,以消除內(nèi)應力和型腔表麵的輕微裂紋。以後每12000~15000模次(cì)進行同樣保養。當模具使(shǐ)用50000模次後,可每25000~30000模(mó)次進行一次保養.采用上述方法,可(kě)明顯減緩由於熱應力導致龜裂的產生速度和時間。在衝蝕和龜裂(liè)較嚴重的情況下,可對模具(jù)表麵進行(háng)滲氮處理,以提(tí)高模(mó)具表麵的硬度和耐磨性。但滲氮基體的硬度應在35~43HRC,低予35HRC時(shí)氮化層不能牢固與基(jī)體結合,使用一段時間後會大片脫落:高於43HRC,則易引起型腔表麵凸起部位的(de)斷裂。滲氮時,滲氮層厚度不應超過0.15mm,過厚會於分型麵和尖銳邊角處發生脫落。
3熱處理
熱處理的正確與否直接關係到模具使(shǐ)用壽(shòu)命。由於熱(rè)處理過程不正確,引起模具變形、開裂而報廢以及熱處理的殘餘應力導致模具在使用中失效的約占模(mó)具失效比例的一半左右.壓鑄模型腔均由優質合金鋼製成,這(zhè)些材料價(jià)格較高,再加上加工費用。成本(běn)較高。如果(guǒ)由於熱處理不當或熱處理質量不高,導致報廢或壽(shòu)命達不到設計要求,經濟(jì)損失(shī)巨大(dà)。因此,在熱處理時應注意以下(xià)幾點:(1)鍛件在未冷至室溫時,進(jìn)行球化退火。(2)粗加工後精加(jiā)工前,增設調質處理。為防止硬度過(guò)高,造成加工(gōng)困難,硬(yìng)度限製在25--32HRC,並於精加工前,安排去應力回火。(3)淬火時注意鋼的臨界(jiè)點Acl和AC3及保溫時間,防止奧氏體粗化。回火時按20mm/h保(bǎo)溫,回火次數一般為3次,在有滲氮時,可省略第3次回火.(4)熱處理時應注(zhù)意型腔表麵的脫碳與增碳。脫碳會(huì)記過迅速引起(qǐ)損傷(shāng)、高密度裂紋;增碳會降低冷熱疲勞抗力(lì).(5)氮化時,應注意氮(dàn)化(huà)表麵不應有油汙。經清洗的表麵,不允許用手直(zhí)接觸摸,應戴手套。以(yǐ)防止氮化表麵沾(zhān)有(yǒu)油汙導致氮化層不(bú)勻。(6)兩道熱處理工序之間,當上一道溫度降至手可觸摸,即進行下道(dào)。不可冷至室溫。
隻有正確的選擇好(hǎo)模具材料,控(kòng)製好(hǎo)加工工藝、正(zhèng)確(què)使用、及時維修保養,正確執行好熱處(chù)理工藝,才能提高壓鑄模(mó)的使用(yòng)壽命,不斷提高經濟效益。
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