眾所(suǒ)周知,壓鑄模具製(zhì)造精度高(gāo),加工周(zhōu)期長,製造成(chéng)本高,因此模具必(bì)須有較高的使(shǐ)用壽命。但由於材料、機械加工等一係列(liè)因(yīn)素的影(yǐng)響,導致模(mó)具過早失效而報廢(fèi),造成極大的浪費。壓鑄模(mó)具失效形式主要有:尖角、拐角處開裂、劈裂、熱裂紋(龜(guī)裂)、磨損、衝蝕等。造成壓(yā)鑄模具(jù)失效的主要(yào)原因有:材(cái)料自身存在的缺陷、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(de)加(jiā)工、使用、維修和保養
模具設計手冊中(zhōng)已詳細介紹了壓(yā)鑄模設計中應(yīng)注(zhù)意的問題,但在確定壓(yā)射速度時,最大速度不應超過100m/S.速度太高,促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉(chén)積物增多;但過低易使(shǐ)鑄件產生缺陷。因此對於鎂、鋁、鋅相應的最低壓射速度為27、18、12m/s,鑄鋁的最大壓射速度(dù)不應超(chāo)過53m/s,平均壓射速度為43m/s。在加工過程(chéng)中,較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。因為鋼板厚1倍,彎曲變形量減少85%,疊層隻(zhī)能起疊加(jiā)作用。厚度與單板相同的2塊(kuài)板(bǎn)彎曲變(biàn)形量是單板(bǎn)的4倍。另外在加(jiā)工冷卻水(shuǐ)道時,兩麵加工應特別注意保證同心度。如果頭部拐角不同心,那麽在使用過程中,連接的拐角處就會開裂。冷卻係統的表麵應當光滑。最好不留(liú)機加(jiā)工痕跡。電火花加工在模具型腔加(jiā)工(gōng)中應用越來越廣泛,但加工後的型腔表麵留有淬硬層。這是由於加工中,模具表麵自行滲碳淬(cuì)火(huǒ)造成的。淬硬層厚度由加工(gōng)時(shí)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(jí)大應力。若不清除淬硬層(céng)或消除應力。在(zài)使用過程中。模具表麵就會產(chǎn)生龜(guī)裂、點(diǎn)蝕和開裂。消除淬硬層或去(qù)應力的方法:①用(yòng)油石或研磨去除淬硬層,⑦在(zài)不降低硬度的情況下,低於回火溫度(dù)消除應力。模具(jù)在使用過程中應嚴格控製鑄造工藝流(liú)程。在工藝許可範(fàn)圍內。盡量(liàng)降低鋁液的澆(jiāo)鑄溫度,壓射速度,提高模具預熱溫度.鋁壓鑄模的預熱溫度由100一130℃提高至180~200℃,模具(jù)壽命可大幅度(dù)提高。焊接修(xiū)複是模具修複中一種常用手段.在焊接前,應先掌握所焊模具鋼型號,用機械加工或磨削消除表麵缺陷,焊接表麵必須是幹淨和經烘幹的.所用焊條應同模具鋼成分一致,也必須是幹(gàn)淨和經烘幹的.模具與焊條一起預(yù)熱(H13為450℃),待表麵與心部溫度一致後,在保護氣下焊接(jiē)修複。在(zài)焊接過程中。當溫度低於260℃時,要重新加(jiā)熱。焊接後(hòu),當模具冷卻至手可(kě)觸摸,再加熱至475℃,按25mm/h保溫。最後於(yú)靜止的空氣中完全冷卻,再進行型腔的修整和精加工。模具焊後進行加熱回火,是焊接修(xiū)複(fù)巾重要的一環,即消除焊接應力以及對焊接時被加(jiā)熱淬火的焊層下麵的(de)薄層進行回(huí)火.模具使用一段時間後。由(yóu)於壓射速度過高和(hé)長時間使用,型腔和型芯上會有沉(chén)積物。這些沉積物是由(yóu)脫模劑、冷卻液的雜質和少量壓鑄(zhù)金屬在高溫高壓(yā)下結合而成。這些沉積物相當硬。並與型芯和型(xíng)腔表麵粘附牢固,很難清除。在清除沉(chén)積物時。不能甩噴(pēn)燈加熱清除,這(zhè)可能導致模具表麵局(jú)部熱點或脫碳點的產生,從而成為熱裂的發源地。應采用研磨或機械去除,但不得(dé)傷及其它型麵,造成尺寸變化.經常保養可以使(shǐ)模具保(bǎo)持良好的使用狀態。新模具在試模後。無論試模合格與否(fǒu),均應在模具未冷卻至室溫的情況下。進行去應(yīng)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10000模次,鎂(měi)、鋅壓鑄模5000模次,銅壓鑄模800模次,應對模具型腔及模架(jià)進行450一(yī)480℃回火,並對型腔拋光和氮化,以消除內應力和型腔表麵的輕微裂紋。以後每12000~15000模次進行同樣保養。當模具使用50000模次後,可每25000~30000模次進行(háng)一次保養.采用上述方法,可明顯減緩由於熱應力導致龜裂的產生速度和時間。在衝蝕和龜裂較嚴重的情況下,可對模具表麵進行滲氮處理,以提高模具表麵的(de)硬(yìng)度和耐磨(mó)性。但滲氮基體的硬度應在35~43HRC,低予35HRC時氮(dàn)化層不能牢(láo)固與基體結合,使用一段時間後會大片脫(tuō)落:高於43HRC,則易引起型腔表(biǎo)麵凸起部位的斷裂。滲氮時,滲氮層厚度(dù)不(bú)應(yīng)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(què)與否直接關係到模具使用壽命。由於熱處理過程不正確,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(jù)在(zài)使(shǐ)用中失效的約占模具失效比例的一半左右.壓鑄模型腔均由優(yōu)質合金鋼製成,這些(xiē)材料價格較高,再(zài)加上加工費用(yòng)。成本較高。如果由(yóu)於熱處理不當或熱處理質量不高,導致報廢或壽命達不到設(shè)計要求,經濟損(sǔn)失(shī)巨大。因此,在熱處理時應注意以下幾點(diǎn):(1)鍛件在(zài)未冷至室(shì)溫時,進行球化退火。(2)粗加工後精加工前,增(zēng)設調(diào)質處理。為防止硬度(dù)過高,造成加工困難,硬度限製在25--32HRC,並於精(jīng)加工前,安排去應力回火。(3)淬火時(shí)注意鋼的臨(lín)界點Acl和(hé)AC3及保溫時間,防止奧氏體粗化。回火時按20mm/h保溫,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(yīng)注意型腔表麵的脫碳與增碳。脫碳會記(jì)過迅速引起損傷、高密度裂紋;增碳會(huì)降低冷熱疲勞(láo)抗力(lì).(5)氮化時,應注意氮化表麵不應有油汙(wū)。經(jīng)清洗的表(biǎo)麵,不允許用手直接觸摸,應戴手套。以防止氮化表麵沾有油汙導致氮化層不勻。(6)兩道熱處理工(gōng)序之間,當(dāng)上一道溫度降至手可觸摸,即進行下(xià)道。不(bú)可冷至室溫。
隻有正確的選擇好模具材料,控製好加(jiā)工工藝、正確使用、及時維修(xiū)保養,正確執行好熱處理(lǐ)工藝(yì),才能提高壓鑄模的使用壽(shòu)命,不斷提高經濟效益。
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