模具損壞分析

　　在壓鑄生產(chǎn)中怯录，模具損壞最常見的形式是裂紋莽鸿、開裂山憨。應(yīng)力是導(dǎo)致模具損壞的主要原因焦蘑。熱盯拱、機(jī)械、化學(xué)例嘱、操作沖擊都是產(chǎn)生應(yīng)力之源狡逢，包括有機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，應(yīng)力產(chǎn)生于：

　　一．在模具加工制造過程中

　　1、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)裂紋奢浑，而且裂紋發(fā)展很快捅我。有可能是鍛造時只保證了外型尺寸，而鋼材中的樹枝狀晶體鹤叹、夾雜碳化物灿打、縮孔、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長父历，形成流線杏兰，這種流線對以后的最后的淬火變形、開裂斩却、使用過程中的脆裂秀毡、失效傾向影響極大。

　　2召摔、在車智精、銑、刨等終加工時產(chǎn)生的切削應(yīng)力际终，這種應(yīng)力可通過中間退火來消除签孤。

　　3、淬火鋼磨削時產(chǎn)生磨削應(yīng)力射桅，磨削時產(chǎn)生摩擦熱，產(chǎn)生軟化層膜钓、脫碳層嗽交，降低了熱疲勞強(qiáng)度，容易導(dǎo)致熱裂颂斜、早期裂紋夫壁。對H13鋼在精磨后，可采取加熱至510－570℃沃疮，以厚度每25mm保溫一小時進(jìn)行消除應(yīng)力退火盒让。

　　4、電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力司蔬。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層邑茄，又硬又脆，這一層本身會有裂紋俊啼，有應(yīng)力肺缕。電火花加工時應(yīng)采用高的頻率，使白亮層減到最小授帕，必須進(jìn)行拋光方法去除同木，并進(jìn)行回火處理，回火在三級回火溫度進(jìn)行嫌寓。

　　二．模具處理過程中

　　熱處理不當(dāng)膏逮，會導(dǎo)致模具開裂而過早報廢拣壮，特別是只采用調(diào)質(zhì)，不進(jìn)行淬火琢刮，再進(jìn)行表面氮化工藝呈缴，在壓鑄幾千模次后會出現(xiàn)表面龜裂和開裂。

　　鋼淬火時產(chǎn)生應(yīng)力举影，是冷卻過程中的熱應(yīng)力與相變時的組織應(yīng)力疊加的結(jié)果僵棍，淬火應(yīng)力是造成變形、開裂的原因板散，固必須進(jìn)行回火來消除應(yīng)力癞屹。

　　三．在壓鑄生產(chǎn)過程中

　　1、模溫

　　模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度愤芝，否則當(dāng)高溫金屬液充型時產(chǎn)生激冷嫁料，導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大，形成熱應(yīng)力昆淡，使模具表面龜裂锰瘸，甚至開裂。

　　在生產(chǎn)過程中昂灵，模溫不斷升高避凝，當(dāng)模溫過熱時，容易產(chǎn)生粘模眨补，運(yùn)動部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷管削。

　　應(yīng)設(shè)置冷卻溫控系統(tǒng)，保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)撑螺。
　　2含思、充型
　　金屬液以高壓、高速充型甘晤，必然會對模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷含潘，因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊過程中线婚，金屬液遏弱、雜質(zhì)、氣體還會與模具表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用塞弊，并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生尺动。當(dāng)金屬液裹有氣體時，會在型腔中低壓區(qū)先膨脹吏辫，當(dāng)氣體壓力升高時拨喝，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，因氣蝕而產(chǎn)生裂紋故厕。

　　3适唆、開模

　　在抽芯、開模的過程中萧揩，當(dāng)某些元件有形變時榛娶，也會產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。

　　4泊鹿、生產(chǎn)過程

　　在每一個壓鑄件生產(chǎn)過程中堰漾，由于模具與金屬液之間的熱交換，使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化蒙棱，引起周期性的熱膨脹和收縮就餐，產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時模具表面因升溫受到壓應(yīng)力故觅，而開模頂出鑄件后厂庇，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)時输吏，使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大权旷，當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時，模具表面產(chǎn)生裂紋贯溅。

　　預(yù)防模具損傷的措施

　　1．良好的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　鑄件壁厚盡可能均勻拄氯，避免產(chǎn)生熱節(jié)，以減少模具局部熱量集中產(chǎn)生的熱疲勞它浅。鑄件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)蔫T造圓角坤邪，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

　　1）模具中各元件應(yīng)有足夠的剛度罚缕、強(qiáng)度，以承受壓力而不變形怎静。模具壁厚要足夠邮弹，才能減少變形。

　　2）澆注系統(tǒng)設(shè)計盡量減少對型芯沖擊祟背、沖蝕沸芍。

　　3）正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度。

　　4）保持模具熱平衡歇拦。

　　3．規(guī)范熱處理工藝

　　通過熱處理可改變材料的金相組織累变，保證必要的強(qiáng)度、硬度命画、高溫下尺寸穩(wěn)定性囊弥、抗熱疲勞性能和材料切削性能。

　　正確的熱處理工藝，才會得到最佳的模具性能姚库，而鋼材的性能是受到淬火溫度和時間嘶遏、冷卻速度和回火溫度控制。

　　4．壓鑄生產(chǎn)過程控制

　　1）溫度控制：模具的預(yù)熱溫度和工作溫度被紊；合金澆注溫度宰爆，在保證成型良好前提下，用較低的澆注溫度嘀矢。

　　2）合理的壓鑄工藝：比壓讼渊、充填速度劳吠。

　　3）調(diào)整機(jī)器的鎖模力，使模具受力均勻十减。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毛雇，引起變形嫉称。

　　4）對合金熔煉嚴(yán)格控制，減少金屬液中氣體灵疮。

　　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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