如何預防壓鑄生產(chǎn)模具損壞及措施
一、造成壓鑄生產(chǎn)模具損壞的原因:
在壓鑄生產(chǎn)中,模具損壞最常見的形式是裂紋助安、開裂辰诱。應力是導致模具損壞的主要原因莽裤。熱拱缆、機械、化學店烛、操作沖擊都是產(chǎn)生應力之源谢奕,包括有機械應力和熱應力,應力產(chǎn)生于:
∪韪Α(一).在模具加工制造過程中
1遍送、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,而且裂紋發(fā)展很快店诗。有可能是鍛造時只保證了外型尺寸裹刮,而鋼材中的樹枝狀晶體、夾雜碳化物庞瘸、縮孔捧弃、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長,形成流線擦囊,這種流線對以后的最后的淬火變形违霞、開裂、使用過程中的脆裂霜第、失效傾向影響極大葛家。
2、在車泌类、銑癞谒、刨等終加工時產(chǎn)生的切削應力,這種應力可通過中間退火來消除刃榨。
3弹砚、淬火鋼磨削時產(chǎn)生磨削應力,磨削時產(chǎn)生摩擦熱寺斟,產(chǎn)生軟化層虫棚、脫碳層,降低了熱疲勞強度溪胖,容易導致熱裂黔琢、早期裂紋。對h13鋼在精磨后肤不,可采取加熱至510-570℃寻癌,以厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火薇榨。
4、電火花加工產(chǎn)生應力绪封。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層魏颠,又硬又脆,這一層本身會有裂紋历扭,有應力软苗。電火花加工時應采用高的頻率,使白亮層減到最小棺氢,必須進行拋光方法去除心爷,并進行回火處理,回火在三級回火溫度進行简软。
÷巍(二).模具處理過程中
熱處理不當,會導致模具開裂而過早報廢痹升,特別是只采用調(diào)質(zhì)建炫,不進行淬火,再進行表面氮化工藝疼蛾,在壓鑄幾千模次后會出現(xiàn)表面龜裂和開裂肛跌。
鋼淬火時產(chǎn)生應力,是冷卻過程中的熱應力與相變時的組織應力疊加的結果察郁,淬火應力是造成變形衍慎、開裂的原因,固必須進行回火來消除應力皮钠。
∥壤Α(三).在壓鑄生產(chǎn)過程中
1、模溫
模具在生產(chǎn)前應預熱到一定的溫度麦轰,否則當高溫金屬液充型時產(chǎn)生激冷乔夯,導致模具內(nèi)外層溫度梯度增大,形成熱應力潘吸,使模具表面龜裂醇疮,甚至開裂。
在生產(chǎn)過程中卤撬,模溫不斷升高巴移,當模溫過熱時,容易產(chǎn)生粘模柄楼,運動部件失靈而導致模具表面損傷瞭驴。
應設置冷卻溫控系統(tǒng),保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)翅陪。
2退钱、充型
金屬液以高壓精者、高速充型,必然會對模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷胰绢,因而產(chǎn)生機械應力和熱應力。在沖擊過程中抛冗,金屬液切省、雜質(zhì)、氣體還會與模具表面產(chǎn)生復雜的化學作用帕胆,并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生朝捆。當金屬液裹有氣體時,會在型腔中低壓區(qū)先膨脹懒豹,當氣體壓力升高時芙盘,產(chǎn)生內(nèi)向爆破,扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點而造成損傷脸秽,因氣蝕而產(chǎn)生裂紋儒老。
3、開模
在抽芯记餐、開模的過程中驮樊,當某些元件有形變時,也會產(chǎn)生機械應力片酝。
4囚衔、生產(chǎn)過程
在每一個壓鑄件生產(chǎn)過程中,由于模具與金屬液之間的熱交換雕沿,使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化练湿,引起周期性的熱膨脹和收縮,產(chǎn)生周期性熱應力荡西。如澆注時模具表面因升溫受到壓應力谴疾,而開模頂出鑄件后,模具表面因降溫受到拉應力蹲楷。當這種交變應力反復循環(huán)時蠕艳,使模具內(nèi)部積累的應力越來越大,當應力超過材料的疲勞極限時茬蒿,模具表面產(chǎn)生裂紋磺则。
二、預防模具損傷的措施:
1.良好的鑄件結構設計
鑄件壁厚盡可能均勻附扭,避免產(chǎn)生熱節(jié)牧俩,以減少模具局部熱量集中產(chǎn)生的熱疲勞。鑄件的轉(zhuǎn)角處應有適當?shù)蔫T造圓角叔寓,以避免模具上有尖角位導致應力產(chǎn)生妨迈。
2.合理的模具結構設計
1)模具中各元件應有足夠的剛度度姑、強度,以承受壓力而不變形呈枉。模具壁厚要足夠趁尼,才能減少變形。
2)澆注系統(tǒng)設計盡量減少對型芯沖擊猖辫、沖蝕酥泞。
3)正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度。
4)保持模具熱平衡啃憎。
3.規(guī)范熱處理工藝
通過熱處理可改變材料的金相組織芝囤,保證必要的強度、硬度辛萍、高溫下尺寸穩(wěn)定性悯姊、抗熱疲勞性能和材料切削性能。
正確的熱處理工藝贩毕,才會得到最佳的模具性能悯许,而鋼材的性能是受到淬火溫度和時間、冷卻速度和回火溫度控制耳幢。
4.壓鑄生產(chǎn)過程控制
1)溫度控制:模具的預熱溫度和工作溫度;合金澆注溫度岸晦,在保證成型良好前提下,用較低的澆注溫度痪僵。
2)合理的壓鑄工藝:比壓螃浑、充填速度。
3)調(diào)整機器的鎖模力暮诫,使模具受力均勻诵城。注意清掃模具表面的殘削碎片,以免合模時這些多余物使模具表面受力不均勻参唆,引起變形慷组。
4)對合金熔煉嚴格控制,減少金屬液中氣體躯殷。
5.模具的維護與保養(yǎng)
1)定期消除應力
2)模具修補
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