壓鑄模由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)承耿、投資大阅六、制造精度高艾蜓，故造價(jià)較高鞠撑，因此希望模具有較高的使用壽命衬蚤。但由于材料、機(jī)械加工等一系列內(nèi)外因素的影響还幅，導(dǎo)致模具過早失效而報(bào)廢砌纸，造成極大的浪費(fèi)。

　　壓鑄模失效形式主要有：尖角挠氛、拐角處開裂民议、劈裂、熱裂紋(龜裂)淡榕、磨損迂腔、沖蝕等钟牛。造成壓鑄模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工膝擂、使用虑啤、維修以及熱處理的問題。

　　1 材料自身存在的缺陷

　　眾所周知猿挚，壓鑄模的使用條件極為惡劣咐旧。以鋁壓鑄模為例，鋁的熔點(diǎn)為580-740℃绩蜻，使用時(shí)铣墨，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對(duì)模具預(yù)熱的情況下壓鑄办绝，型腔表面溫度由室溫直升至液溫伊约，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時(shí)孕蝉，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力屡律。數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷降淮。

　　由此可知超埋，壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力铝三、斷裂韌性淑免、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是目前應(yīng)用較廣泛的材料羹浪，據(jù)介紹暑礼，國(guó)外80％的型腔均采用H13，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V雀司，但3Cr2W8VT_藝性能不好硅拆，導(dǎo)熱性很差，線膨脹系數(shù)高奉念，工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力栗衍，導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至破裂，并且加熱時(shí)易脫碳鹿竭，降低模具抗磨損性能幸瓢，因此屬于淘汰鋼種。馬氏體時(shí)效鋼適用于耐熱裂而對(duì)耐磨性和耐蝕性要求不高的模具窿猿。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和腐蝕較嚴(yán)重的小型鑲塊冀泻，雖然這些合金即脆又有缺口敏感性，但其優(yōu)點(diǎn)是有良好的導(dǎo)熱性蜡饵，對(duì)需要冷卻而又不能設(shè)置水道的厚壓鑄件壓鑄模有良好的適應(yīng)性弹渔。因此胳施，在合理的熱處理與生產(chǎn)管理下，H13仍具有滿意的使用性能肢专。

　　制造壓鑄模的材料舞肆，無論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證壓鑄模在其正常的使用條件下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命博杖。因此椿胯，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行一系列檢查剃根，以防帶缺陷材料造成模具早期報(bào)廢和加工費(fèi)用的浪費(fèi)哩盲。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查狈醉、超聲波檢查廉油。

　　(1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性苗傅、偏柝紧寺、龜裂、裂紋靶疟、非金屬夾雜以及表面的錘裂虾脆、接縫。

　　(2)金相檢查脂桂。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析压伸、分布狀態(tài)、晶料度以及晶粒間夾雜等梧部。

　　(3)超聲波檢查项驮。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小安坏。

　　2 壓鑄模的加工泊嗤、使用、維修和保養(yǎng)

　　模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中已詳細(xì)介紹了壓鑄模設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題颈冶，但在確定壓射速度時(shí)垮袭，最大速度應(yīng)不超過100m/S。速度太高摆抑，促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多转砖；但過低易使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此對(duì)于鎂鲸伴、鋁府蔗、鋅相應(yīng)的最低壓射速度為27、18汞窗、12m/s姓赤，鑄鋁的最大壓射速度不應(yīng)超過53m/s赡译，平均壓射速度為43m/s。

　　在加工過程中不铆，較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度蝌焚。因?yàn)殇摪搴?倍，彎曲變形量減少85％誓斥，疊層只能起疊加作用只洒。厚度與單板相同的2塊板彎曲變形量是單板的4倍。另外在加工冷卻水道時(shí)劳坑，兩面加工中應(yīng)特別注意保證同心度毕谴。如果頭部拐角，又不相互同心泡垃，那么在使用過程中彬界，連接的拐角處就會(huì)開裂。冷卻系統(tǒng)的表面應(yīng)當(dāng)光滑秘鳞，最好不留機(jī)加工痕跡垛夷。

　　電火花加工在模具型腔加工中應(yīng)用越來越廣泛，但加工后的型腔表面留有淬硬層叔人。這是由于加工中致煎，模具表面自行滲碳淬火造成的。淬硬層厚度由加工時(shí)電流強(qiáng)度和頻率決定伍奏，粗加工時(shí)較深屠蚌，精加工時(shí)較淺。無論深淺肿蚂，模具表面均有極大應(yīng)力啊衣。若不清除淬硬層或消除應(yīng)力，在使用過程中措找，模具表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂糖追、點(diǎn)蝕和開裂。消除淬硬層或去應(yīng)力可用：①用油石或研磨去除淬硬層蝗羊；②在不降低硬度的情況下藏澳，低于回火溫度下去應(yīng)力，這樣可大幅度降低模腔表面應(yīng)力耀找。

　　模具在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝流程翔悠。在工藝許可范圍內(nèi)，盡量降低鋁液的澆鑄溫度野芒，壓射速度蓄愁，提高模具預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模的預(yù)熱溫度由100～130℃提高至180～200℃，模具壽命可大幅度提高撮抓。

　　焊接修復(fù)是模具修復(fù)中一種常用手段雄家。在焊接前，應(yīng)先掌握所焊模具鋼型號(hào)胀滚，用機(jī)械加工或磨削消除表面缺陷趟济，焊接表面必須是干凈和經(jīng)烘干的。所用焊條應(yīng)同模具鋼成分一致咽笼，也必須是干凈和經(jīng)烘干的顷编。模具與焊條一起預(yù)熱(H13為450℃)，待表面與心部溫度一致后僚魁，在保護(hù)氣下焊接修復(fù)七迂。在焊接過程中，當(dāng)溫度低于260℃時(shí)视樱，要重新加熱蒿由。焊接后，當(dāng)模具冷卻至手可觸摸哼曙，再加熱至475℃扯涝，按25mm/h保溫。最后于靜止的空氣中完全冷卻液互，再進(jìn)行型腔的修整和精加工锣猜。模具焊后進(jìn)行加熱回火，是焊接修復(fù)中重要的一環(huán)匈歼，即消除焊接應(yīng)力以及對(duì)焊接時(shí)被加熱淬火的焊層下面的薄層進(jìn)行回火俊伯。

　　模具使用一段時(shí)間后，由于壓射速度過高和長(zhǎng)時(shí)間使用飞校，型腔和型芯上會(huì)有沉積物阅酪。這些沉積物是由脫模劑、冷卻液的雜質(zhì)和少量壓鑄金屬在高溫高壓下結(jié)合而成汁针。這些沉積物相當(dāng)硬术辐，并與型芯和型腔表面粘附牢固，很難清除扇丛。在清除沉積物時(shí)术吗，不能用噴燈加熱清除尉辑，這可能導(dǎo)致模具表面局部熱點(diǎn)或脫碳點(diǎn)的產(chǎn)生帆精，從而成為熱裂的發(fā)源地。應(yīng)采用研磨或機(jī)械去除隧魄，但不得傷及其它型面卓练，造成尺寸變化。

　　經(jīng)常保養(yǎng)可以使模具保持良好的使用狀態(tài)。新模具在試模后襟企，無論試模合格與否嘱么，均應(yīng)在模具未冷卻至室溫的情況下，進(jìn)行去應(yīng)力回火顽悼。當(dāng)新模具使用到設(shè)計(jì)壽命的1/6～1/8時(shí)曼振，即鋁壓鑄模10000模次，鎂孝仅、鋅壓鑄模5000模次群肌，銅壓鑄模800模次，應(yīng)對(duì)模具型腔及模架進(jìn)行450—480℃回火逊参，并對(duì)型腔拋光和氮化歧晕，以消除內(nèi)應(yīng)力和型腔表面的輕微裂紋。以后每12000～15000模次進(jìn)行同樣保養(yǎng)洪铣。當(dāng)模具使用50000模次后捕导，可每25000～30000模次進(jìn)行一次保養(yǎng)。采用上述方法学和，可明顯減緩由于熱應(yīng)力導(dǎo)致龜裂的產(chǎn)生速度和時(shí)間孔选。

　　在沖蝕和龜裂較嚴(yán)重的情況下，可對(duì)模具表面進(jìn)行滲氮處理袋滔，以提高模具表面的硬度和耐磨性挫蓝。但滲氮基體的硬度應(yīng)在35-43HRC，低于35HRC時(shí)氮化層不能牢固與基體結(jié)合僻邀，使用一段時(shí)間后會(huì)大片脫落：高于43HRC抒寂，則易引起型腔表面凸起部位的斷裂。滲氮時(shí)掠剑，滲氮層厚度不應(yīng)超過0.15mm屈芜，過厚會(huì)于分型面和尖銳邊角處發(fā)生脫落。

　　3 熱處理

　　熱處理的正確與否直接關(guān)系到模具使用壽命朴译。由于熱處理過程及工藝規(guī)程不正確井佑，引起模具變形、開裂而報(bào)廢以及熱處理的殘余應(yīng)力導(dǎo)致模具在使用中失效的約占模具失效比重的一半左右眠寿。

　　壓鑄模型腔均由優(yōu)質(zhì)合金鋼制成躬翁，這些材料價(jià)格較高，再加上加工費(fèi)用盯拱，成本是較高的盒发。如果由于熱處理不當(dāng)或熱處理質(zhì)量不高，導(dǎo)致報(bào)廢或壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)要求狡逢，經(jīng)濟(jì)損失世大宁舰。因此在熱處理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)鍛件在未冷至室溫時(shí)，進(jìn)行球化退火。

　　(2)粗加工后捅我、精加工前窑肾，增設(shè)調(diào)質(zhì)處理。為防止硬度過高灿打，造成加工困難玛纹，硬度限制在25-32HRC，并于精加工前杏兰，安排去應(yīng)力回火暑苍。

　　(3)淬火時(shí)注意鋼的臨界點(diǎn)Ac1和AC3及保溫時(shí)間，防止奧氏體粗化铸老≡降荆回火時(shí)按20mm/h保溫，回火次數(shù)一般為3次翰谋，在有滲氮時(shí)键瓢，可省略第3次回火。

　　(4)熱處理時(shí)應(yīng)注意型腔表面的脫碳與增碳签孤。脫碳會(huì)記過迅速引起損傷订骂、高密度裂紋；增碳會(huì)降低冷熱疲勞抗力份殿。

　　(5)氮化時(shí)膜钓，應(yīng)注意氮化表面不應(yīng)有油污。經(jīng)清洗的表面卿嘲，不允許用手直接觸摸颂斜，應(yīng)戴手套，以防止氮化表面沾有油污導(dǎo)致氮化層不勻拾枣。

　　(6)兩道熱處理工序之間沃疮，當(dāng)上一道溫度降至手可觸摸，即進(jìn)行下道梅肤，不可冷至室溫司蔬。

　　4　壓鑄模常見故障原因及排除

　　常見故障 

　　開 裂，粗裂紋

　　產(chǎn)生原因

　　1.設(shè)計(jì)不合理姨蝴，尖棱尖角俊啼；

　　2.模具預(yù)熱不好，模溫低左医；

　　3.熱處理不良授帕；

　　4.型腔表面硬度太高，韌性差弯棠；

　　5.操作不當(dāng)使模具存在較大應(yīng)力词羹；

　　改進(jìn)建議

　　1.改進(jìn)設(shè)計(jì)，盡可能加大圓凰窬荨膛灯；

　　2.提高預(yù)熱溫度；

　　3.重新熱處理下碗；

　　4.回火降低硬度谚熙；

　　5.按正常操作規(guī)章操作；

　　常見故障

　　龜 裂

　　產(chǎn)生原因

　　1.模溫低僵棍，預(yù)熱不足摘形；

　　2.型腔表面硬度低；

　　3.型腔表面應(yīng)力高癞屹；

　　4.型腔局部脫碳垒土；

　　改進(jìn)建議

　　1.提高預(yù)熱溫度；

　　2.成型淬火嫁料、氮化妥迷，提高硬度；

　　3.回火消除應(yīng)力锰瘸；

　　4.去除脫碳層后滲氮

　　常見故障

　　磨 損刽严，沖 蝕

　　產(chǎn)生原因

　　1.型腔表面硬度低；

　　2.表面脫碳避凝；

　　3.型腔表面殘余應(yīng)力高舞萄；

　　4.澆注速度過塊；

　　5.鋁液熔融溫度高管削；

　　改進(jìn)建議

　　1.成型淬火倒脓、氮化，提高已硬度含思；

　　2.去除脫碳層后滲氮把还；

　　3.回火消除應(yīng)力；

　　4.在工藝范圍內(nèi)茸俭，降低壓射速度吊履；

　　5.在工業(yè)范圍內(nèi)，降低液溫调鬓；

　　常見故障

　　粘 膜艇炎，拉 傷

　　產(chǎn)生原因

　　1.設(shè)計(jì)與模具材料不合理；

　　2.熱處理硬度不足尺动；

　　3.型腔表面粗糙拼仆；

　　4.有色金屬液中含鐵量大于0.6％；

　　5.所用脫模劑不合格拨喝；

　　6.澆注速度過快撑停；

　　改進(jìn)建議

　　1.改進(jìn)設(shè)計(jì)和重新選材劳威；

　　2.重新熱處理提高硬度；

　　3.精拋型腔表面适唆，拋光紋理方向與模一致

　　4.降低鐵含量鸯式；

　　5.重新?lián)Q合格、純凈的脫模劑榛娶；

　　6.在工藝范圍內(nèi)用印，降低壓射速度；

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