模具損壞分析

　　在壓鑄生產(chǎn)中沼惹，模具損壞最常見的形式是裂紋钉榔、開裂。應(yīng)力是導(dǎo)致模具損壞的主要原因。熱衣右、機(jī)械、化學(xué)蟀披、操作沖擊都是產(chǎn)生應(yīng)力之源秀彤，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阿切、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)裂紋库绩，而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鍛造時(shí)只保證了外型尺寸擦蚣，而鋼材中的樹枝狀晶體峡蓖、夾雜碳化物、縮孔掠廓、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長(zhǎng)换怖，形成流線，這種流線對(duì)以后的最后的淬火變形蟀瞧、開裂沉颂、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大悦污。

　　2铸屉、在車、銑塞关、刨等終加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力抬探，這種應(yīng)力可通過中間退火來(lái)消除。

　　3帆赢、淬火鋼磨削時(shí)產(chǎn)生磨削應(yīng)力小压，磨削時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，產(chǎn)生軟化層椰于、脫碳層怠益，降低了熱疲勞強(qiáng)度仪搔，容易導(dǎo)致熱裂、早期裂紋团春。對(duì)H13鋼在精磨后袄扛，可采取加熱至510－570℃，以厚度每25mm保溫一小時(shí)進(jìn)行消除應(yīng)力退火兔卤。

　　4桂付、電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層云盲，又硬又脆巍嘶，這一層本身會(huì)有裂紋，有應(yīng)力球逢。電火花加工時(shí)應(yīng)采用高的頻率原承，使白亮層減到最小，必須進(jìn)行拋光方法去除矮蘑，并進(jìn)行回火處理废奖，回火在三級(jí)回火溫度進(jìn)行。

　　二．模具處理過程中

　　熱處理不當(dāng)置塘，會(huì)導(dǎo)致模具開裂而過早報(bào)廢内地，特別是只采用調(diào)質(zhì)，不進(jìn)行淬火赋除，再進(jìn)行表面氮化工藝瓤鼻，在壓鑄幾千模次后會(huì)出現(xiàn)表面龜裂和開裂。

　　鋼淬火時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力贤重，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，淬火應(yīng)力是造成變形清焕、開裂的原因并蝗，固必須進(jìn)行回火來(lái)消除應(yīng)力。

　　三．在壓鑄生產(chǎn)過程中

　　1秸妥、模溫

　　模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度滚停，否則當(dāng)高溫金屬液充型時(shí)產(chǎn)生激冷，導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大粥惧，形成熱應(yīng)力键畴，使模具表面龜裂，甚至開裂突雪。

　　在生產(chǎn)過程中起惕，模溫不斷升高，當(dāng)模溫過熱時(shí)掠北，容易產(chǎn)生粘模牌骚，運(yùn)動(dòng)部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷翎女。

　　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)缘荧。

　　2酸飞、充型

　　金屬液以高壓、高速充型蒿榄，必然會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷央封，因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊過程中夹昼，金屬液徐渗、雜質(zhì)、氣體還會(huì)與模具表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用纺围，并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生用劲。當(dāng)金屬液裹有氣體時(shí)，會(huì)在型腔中低壓區(qū)先膨脹僧旬，當(dāng)氣體壓力升高時(shí)炉奴，產(chǎn)生內(nèi)向爆破，扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點(diǎn)而造成損傷蛇更，因氣蝕而產(chǎn)生裂紋瞻赶。

　　3、開模

　　在抽芯派任、開模的過程中砸逊，當(dāng)某些元件有形變時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力掌逛。

　　4师逸、生產(chǎn)過程

　　在每一個(gè)壓鑄件生產(chǎn)過程中，由于模具與金屬液之間的熱交換豆混，使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化篓像，引起周期性的熱膨脹和收縮，產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力皿伺。如澆注時(shí)模具表面因升溫受到壓應(yīng)力员辩，而開模頂出鑄件后，模具表面因降溫受到拉應(yīng)力鸵鸥。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時(shí)企电，使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來(lái)越大，當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時(shí)护忠，模具表面產(chǎn)生裂紋乃筐。

　　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，避免產(chǎn)生熱節(jié)，以減少模具局部熱量集中產(chǎn)生的熱疲勞涉泡。鑄件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)蔫T造圓角澳缴，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)有足夠的剛度政茄、強(qiáng)度烧晤，以承受壓力而不變形。模具壁厚要足夠彭闷，才能減少變形愈樱。

　　2）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量減少對(duì)型芯沖擊、沖蝕烛蘑。

　　3）正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度初之。

　　4）保持模具熱平衡。

　　3．規(guī)范熱處理工藝

　　通過熱處理可改變材料的金相組織唱较，保證必要的強(qiáng)度扎唾、硬度、高溫下尺寸穩(wěn)定性南缓、抗熱疲勞性能和材料切削性能胸遇。

　　正確的熱處理工藝，才會(huì)得到最佳的模具性能汉形，而鋼材的性能是受到淬火溫度和時(shí)間纸镊、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)熱溫度和工作溫度概疆；合金澆注溫度逗威，在保證成型良好前提下，用較低的澆注溫度岔冀。

　　2）合理的壓鑄工藝：比壓凯旭、充填速度。

　　3）調(diào)整機(jī)器的鎖模力使套，使模具受力均勻尽纽。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拯拓，引起變形。

　　4）對(duì)合金熔煉嚴(yán)格控制须涣，減少金屬液中氣體涌咪。

　　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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