一囱修、造成壓鑄生產(chǎn)模具損壞的原因:
在壓鑄生產(chǎn)中想诅,模具損壞最常見的形式是裂紋吠卷、開裂锡垄。應(yīng)力是導(dǎo)致模具損壞的主要原因。熱祭隔、機(jī)械货岭、化學(xué)、操作沖擊都是產(chǎn)生應(yīng)力之源序攘,包括有機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力茴她,應(yīng)力產(chǎn)生于:
(一).在模具加工制造過程中
1程奠、毛坯鍛造質(zhì)量問題
有些模具只生產(chǎn)了幾百件就出現(xiàn)裂紋丈牢,而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鍛造時(shí)只保證了外型尺寸瞄沙,而鋼材中的樹枝狀晶體已箫、夾雜碳化物、縮孔坟荤、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長(zhǎng)蕴节,形成流線,這種流線對(duì)以后的最后的淬火變形挽沧、開裂贷弧、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大糙官。
2窟潜、在車、銑鱼催、刨等終加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力翅栖,這種應(yīng)力可通過中間退火來消除。
3见毒、淬火鋼磨削時(shí)產(chǎn)生磨削應(yīng)力谅褪,磨削時(shí)產(chǎn)生摩擦熱,產(chǎn)生軟化層吴攒、脫碳層张抄,降低了熱疲勞強(qiáng)度,容易導(dǎo)致熱裂、早期裂紋欣鳖。對(duì)h13鋼在精磨后察皇,可采取加熱至510-570℃茴厉,以厚度每25mm保溫一小時(shí)進(jìn)行消除應(yīng)力退火泽台。
4、電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力矾缓。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層怀酷,又硬又脆,這一層本身會(huì)有裂紋嗜闻,有應(yīng)力蜕依。電火花加工時(shí)應(yīng)采用高的頻率,使白亮層減到最小琉雳,必須進(jìn)行拋光方法去除样眠,并進(jìn)行回火處理,回火在三級(jí)回火溫度進(jìn)行翠肘。
〖绲拧(二).模具處理過程中
熱處理不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致模具開裂而過早報(bào)廢档广,特別是只采用調(diào)質(zhì)深酗,不進(jìn)行淬火,再進(jìn)行表面氮化工藝悄针,在壓鑄幾千模次后會(huì)出現(xiàn)表面龜裂和開裂汁恍。
鋼淬火時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力,是冷卻過程中的熱應(yīng)力與相變時(shí)的組織應(yīng)力疊加的結(jié)果铛邦,淬火應(yīng)力是造成變形窃征、開裂的原因,固必須進(jìn)行回火來消除應(yīng)力紫鳄。
》剂省(三).在壓鑄生產(chǎn)過程中
1、模溫
模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度丑凛,否則當(dāng)高溫金屬液充型時(shí)產(chǎn)生激冷颁吭,導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大,形成熱應(yīng)力苗膝,使模具表面龜裂殃恒,甚至開裂。
在生產(chǎn)過程中辱揭,模溫不斷升高离唐,當(dāng)模溫過熱時(shí),容易產(chǎn)生粘模,運(yùn)動(dòng)部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷亥鬓。
應(yīng)設(shè)置冷卻溫控系統(tǒng)完沪,保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)。
2嵌戈、充型
金屬液以高壓覆积、高速充型,必然會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷熟呛,因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力宽档。在沖擊過程中,金屬液庵朝、雜質(zhì)吗冤、氣體還會(huì)與模具表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用,并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生改阳。當(dāng)金屬液裹有氣體時(shí)沐虐,會(huì)在型腔中低壓區(qū)先膨脹,當(dāng)氣體壓力升高時(shí)骚目,產(chǎn)生內(nèi)向爆破阴些,扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點(diǎn)而造成損傷,因氣蝕而產(chǎn)生裂紋犁鹤。
3责肯、開模
在抽芯、開模的過程中舞轧,當(dāng)某些元件有形變時(shí)诬翩,也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。
4羞菊、生產(chǎn)過程
在每一個(gè)壓鑄件生產(chǎn)過程中贫巴,由于模具與金屬液之間的熱交換,使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化隐户,引起周期性的熱膨脹和收縮炕婶,產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時(shí)模具表面因升溫受到壓應(yīng)力莱预,而開模頂出鑄件后柠掂,模具表面因降溫受到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時(shí)依沮,使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大涯贞,當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時(shí),模具表面產(chǎn)生裂紋危喉。
二宋渔、預(yù)防模具損傷的措施:
1.良好的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
鑄件壁厚盡可能均勻州疾,避免產(chǎn)生熱節(jié),以減少模具局部熱量集中產(chǎn)生的熱疲勞皇拣。鑄件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)蔫T造圓角严蓖,以避免模具上有尖角位導(dǎo)致應(yīng)力產(chǎn)生。
2.合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)模具中各元件應(yīng)有足夠的剛度氧急、強(qiáng)度颗胡,以承受壓力而不變形。模具壁厚要足夠态蒂,才能減少變形隅昌。
2)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量減少對(duì)型芯沖擊拉诲、沖蝕赤蚜。
3)正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度。
4)保持模具熱平衡威卑。
3.規(guī)范熱處理工藝
通過熱處理可改變材料的金相組織屁爵,保證必要的強(qiáng)度、硬度您凸、高溫下尺寸穩(wěn)定性晚神、抗熱疲勞性能和材料切削性能。
正確的熱處理工藝宠宗,才會(huì)得到最佳的模具性能饮协,而鋼材的性能是受到淬火溫度和時(shí)間、冷卻速度和回火溫度控制瓣硼。
4.壓鑄生產(chǎn)過程控制
1)溫度控制:模具的預(yù)熱溫度和工作溫度;合金澆注溫度啰价,在保證成型良好前提下,用較低的澆注溫度聂映。
2)合理的壓鑄工藝:比壓起便、充填速度。
3)調(diào)整機(jī)器的鎖模力窖维,使模具受力均勻榆综。注意清掃模具表面的殘削碎片,以免合模時(shí)這些多余物使模具表面受力不均勻铸史,引起變形鼻疮。
4)對(duì)合金熔煉嚴(yán)格控制,減少金屬液中氣體琳轿。
5.模具的維護(hù)與保養(yǎng)
1)定期消除應(yīng)力
2)模具修補(bǔ)
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