模具損壞分析

　　在壓鑄生產中，模具損壞最常見的形式是裂紋、開裂。應力是導致模具損壞的主要原因显蝌。熱、機械唠俄、化學溺硼、操作沖擊都是產生應力之源，包括有機械應力和熱應力亮史，應力產生于：

　　一．在模具加工制造過程中

　　1邪涕、毛坯鍛造質量問題

　　有些模具只生產了幾百件就出現(xiàn)裂紋茄溢，而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鍛造時只保證了外型尺寸椭集，而鋼材中的樹枝狀晶體蝉狭、夾雜碳化物、縮孔咳龄、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長撞恰，形成流線，這種流線對以后的最后的淬火變形迎反、開裂审服、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大旷似。

　　2烤惊、在車、銑吁朦、刨等終加工時產生的切削應力柒室，這種應力可通過中間退火來消除。

　　3逗宜、淬火鋼磨削時產生磨削應力雄右，磨削時產生摩擦熱，產生軟化層纺讲、脫碳層擂仍，降低了熱疲勞強度，容易導致熱裂熬甚、早期裂紋逢渔。對H13鋼在精磨后，可采取加熱至510－570℃则涯，以厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火复局。

　　4冲簿、電火花加工產生應力粟判。模具表面產生一層富集電極元素和電介質元素的白亮層，又硬又脆吓缴，這一層本身會有裂紋寇淑，有應力。電火花加工時應采用高的頻率少迁，使白亮層減到最小兆婆，必須進行拋光方法去除，并進行回火處理遏貌，回火在三級回火溫度進行婿哥。

　　二．模具處理過程中

　　熱處理不當钾非，會導致模具開裂而過早報廢，特別是只采用調質酣矮，不進行淬火巨均，再進行表面氮化工藝，在壓鑄幾千模次后會出現(xiàn)表面龜裂和開裂颅挟。

　　鋼淬火時產生應力测捎，是冷卻過程中的熱應力與相變時的組織應力疊加的結果，淬火應力是造成變形而芥、開裂的原因律罢，固必須進行回火來消除應力。

　　三．在壓鑄生產過程中

　　1棍丐、模溫

　　模具在生產前應預熱到一定的溫度误辑，否則當高溫金屬液充型時產生激冷，導致模具內外層溫度梯度增大骄酗，形成熱應力稀余，使模具表面龜裂，甚至開裂趋翻。

　　在生產過程中睛琳，模溫不斷升高，當模溫過熱時踏烙，容易產生粘模师骗，運動部件失靈而導致模具表面損傷。

　　應設置冷卻溫控系統(tǒng)讨惩，保持模具工作溫度在一定的范圍內辟癌。

　　2、充型

　　金屬液以高壓荐捻、高速充型滩哥，必然會對模具產生激烈的沖擊和沖刷，因而產生機械應力和熱應力昨镊。在沖擊過程中溃恼，金屬液、雜質梁捉、氣體還會與模具表面產生復雜的化學作用追粉，并加速腐蝕和裂紋的產生。當金屬液裹有氣體時箍属，會在型腔中低壓區(qū)先膨脹短硼，當氣體壓力升高時，產生內向爆破公上，扯拉出型腔表面的金屬質點而造成損傷自幕，因氣蝕而產生裂紋稽徙。

　　3、開模

　　在抽芯振袋、開模的過程中隐听，當某些元件有形變時，也會產生機械應力唆涝。

　　4找都、生產過程

　　在每一個壓鑄件生產過程中，由于模具與金屬液之間的熱交換廊酣，使模具表面產生周期性溫度變化能耻，引起周期性的熱膨脹和收縮，產生周期性熱應力亡驰。如澆注時模具表面因升溫受到壓應力晓猛，而開模頂出鑄件后，模具表面因降溫受到拉應力凡辱。當這種交變應力反復循環(huán)時戒职，使模具內部積累的應力越來越大，當應力超過材料的疲勞極限時透乾，模具表面產生裂紋洪燥。

　　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，避免產生熱節(jié)乳乌，以減少模具局部熱量集中產生的熱疲勞捧韵。鑄件的轉角處應有適當?shù)蔫T造圓角，以避免模具上有尖角位導致應力產生赴碘。

　　2．合理的模具結構設計

　　1）模具中各元件應有足夠的剛度社衰、強度，以承受壓力而不變形鸡视。模具壁厚要足夠桃旷，才能減少變形。

　　2）澆注系統(tǒng)設計盡量減少對型芯沖擊酒半、沖蝕薯舆。

　　3）正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度。

　　4）保持模具熱平衡发液。

　　3．規(guī)范熱處理工藝

　　通過熱處理可改變材料的金相組織帜贝，保證必要的強度筐成、硬度焊辈、高溫下尺寸穩(wěn)定性、抗熱疲勞性能和材料切削性能谣皇。

　　正確的熱處理工藝势送，才會得到最佳的模具性能拔调，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猜谚。

　　4．壓鑄生產過程控制

　　1）溫度控制：模具的預熱溫度和工作溫度败砂；合金澆注溫度，在保證成型良好前提下魏铅，用較低的澆注溫度昌犹。

　　2）合理的壓鑄工藝：比壓、充填速度览芳。

　　3）調整機器的鎖模力斜姥，使模具受力均勻。注意清掃模具表面的殘削碎片沧竟，以免合模時這些多余物使模具表面受力不均勻铸敏，引起變形。

　　4）對合金熔煉嚴格控制悟泵，減少金屬液中氣體杈笔。

　　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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