模具失效主要形式
實(shí)際出產(chǎn)中质瘸,模具失效主要有三種形式:
∪抟ぁ①熱疲憊龜裂損壞失效末誓;
模具熱疲憊龜裂失效 壓鑄出產(chǎn)時(shí)颗味,模具反復(fù)受激冷激熱的作用超陆,成型表面與其內(nèi)部產(chǎn)生變形,相互牽扯而泛起反復(fù)輪回的熱應(yīng)力鹃改,導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)二損傷和喪失韌性战架,引發(fā)微裂紋的泛起,并繼承擴(kuò)展侦萍,一旦裂紋擴(kuò)大咸壮,還有熔融的金屬液擠入,加上反復(fù)的機(jī)械應(yīng)力都使裂紋加速擴(kuò)展均壳。 為此漆究,一方面壓鑄起始時(shí)模具必需充分預(yù)熱。另外拔翠,在壓鑄出產(chǎn)過(guò)程中模具必需保持在一定的工作溫度范圍中钉榔,以免泛起早期龜裂失效。同時(shí)滤灸,要確保模具投產(chǎn)前和制造中的內(nèi)因不發(fā)生題目怪褐。因?qū)嶋H出產(chǎn)中,多數(shù)的模具失效是熱疲憊龜裂失效翁旁。
◎鹩②碎裂失效
碎裂失效 在壓射力的作用下,模具會(huì)在最薄弱處萌生裂紋倦微,尤其是模具成型面上的劃線痕跡或電加工痕跡未被打磨光妻味,或是成型的清角處均會(huì)最先泛起細(xì)微裂紋正压,當(dāng)晶界存在脆性相或晶粒粗大時(shí),即輕易斷裂责球。而脆性斷裂時(shí)裂紋的擴(kuò)展很快焦履,這對(duì)模具的碎裂失效是很危險(xiǎn)的因素。為此雏逾,一方面凡模具面上的劃痕嘉裤、電加工痕跡等必需打磨光,即使它在澆注系統(tǒng)部位栖博,也必需打光屑宠。另外要求所使用的模具材料的強(qiáng)度高、塑性好仇让、沖擊韌性和斷裂韌性均好典奉。
③溶蝕失效
熔融失效 前面已講過(guò)丧叽,常用的壓鑄合金有鋅合金卫玖、鋁合金、鎂合金和銅合金宴忱,也有純鋁壓鑄的辐胆,Zn、Al驰闺、Mg是較活潑的金屬元素瘪叉,它們與模具材料有較好的親和力,特別是Al易咬模呕豪。當(dāng)模具硬度較高時(shí),則抗蝕性較好榆眷,而成型表面若有軟點(diǎn)糯档,則對(duì)抗蝕性不利。
致使模具失效的因素良多屡旺,既有外因(例澆鑄溫度高低蜡幼、模具是否經(jīng)預(yù)熱、水劑涂料噴涂量的多少端制、壓鑄機(jī)噸位大小是否匹配嗓万、壓鑄壓力過(guò)高、內(nèi)澆口速渡過(guò)快灸叼、冷卻水開(kāi)啟未與壓鑄出產(chǎn)同步神汹、鑄件材料的種類及成分Fe的高低、鑄件尺寸外形古今、壁厚大小屁魏、涂料類型等等)滔以。也有內(nèi)因(例模具本身材質(zhì)的冶金質(zhì)量、坯料的鍛制工藝氓拼、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公道性你画、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的公道性、模具機(jī)(電加工)加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力桃漾、模具的熱處理工藝坏匪、包括各種配合精度和光潔度要求等)。 模具若泛起早期失效撬统,則需找出是哪些內(nèi)因或外因剥槐,以便今后改進(jìn)。 但在實(shí)際出產(chǎn)中宪摧,溶蝕僅是模具的局部地方助潭,例內(nèi)澆口直接沖洗的部位(型芯、型腔)易泛起溶蝕現(xiàn)象连欲,以及硬度偏軟處易泛起鋁合金的粘模打且。 壓鑄出產(chǎn)中常遇模具存在的題目留意點(diǎn):1、 澆注系統(tǒng)椅损、排溢系統(tǒng)
例(1)對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求:
×闭健① 壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室布滿度來(lái)選定,同時(shí)吉挎,澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲斑永,從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)峻的題目,且澆口套的壁厚不能太薄氨固。澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程蛀埂,以便涂料從壓室中脫出。
〗馄佟② 壓室與澆口套的內(nèi)孔盾轮,在熱處理后應(yīng)精磨,再沿軸線方向進(jìn)行研磨蛛蒙,其表面粗拙≤Ra0.2μm糙箍。
③ 分流器與形成涂料的凹腔牵祟,其凹入深度即是橫澆道深度深夯,其直徑配澆口套內(nèi)徑,沿脫模方向有5°斜度诺苹。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí)咕晋,因縮短了壓室有效長(zhǎng)度的容積,可進(jìn)步壓室的布滿度筝尾。
〖裥琛(2)對(duì)于模具橫澆道的要求
“旖啊① 冷臥式模具橫澆道的進(jìn)口處一般應(yīng)位于壓室上部?jī)?nèi)徑2/3以上部位,以免壓室中金屬液在重力作用下過(guò)早進(jìn)入橫澆道站辉,提前開(kāi)始凝固呢撞。
② 橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小饰剥,為泛起截面擴(kuò)大殊霞,則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)泛起負(fù)壓,易吸入分型面上的氣體寺癌,增加金屬液活動(dòng)中的渦流裹氣雌褥。一般出口處截面比入口處小10-30%。
∩鸹摹③ 橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度知祠。保持一定長(zhǎng)度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠肝羊,則金屬液降溫快成甫,深渡過(guò)深,則因冷凝過(guò)慢子特,既影響出產(chǎn)率又增加回爐料用量著正。
④ 橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積挨伯,以保證金屬液入型的速度侥镀。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。
÷囊铩⑤ 橫澆道的底部?jī)蓚?cè)應(yīng)做成圓角皇可,以免泛起早期裂紋,二側(cè)面可做出5°左右的斜度关串。橫澆道部位的表面粗拙度≤Ra0.4μm拧廊。
(3)內(nèi)澆口
〗蕖① 金屬液入型后不應(yīng)立刻封鎖分型面,溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯凰盔。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片墓卦,由厚壁處想薄壁處填充等。
』Ь础② 選擇內(nèi)澆口位置時(shí)落剪,盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí)尿庐,要防止入型后幾股金屬液匯合忠怖、相互沖擊呢堰,從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
》财③ 薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當(dāng)小些枉疼,以保證必要的填充速度,內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除谭扑,且不使鑄件本體出缺損(吃肉)窟句。 (4)溢流槽
① 溢流槽要便于從鑄件上去除优诵,并盡量不損傷鑄件本體吟筷。
② 溢流槽上開(kāi)設(shè)排氣槽時(shí)药阔,需留意溢流口的位置冲驶,避免過(guò)早梗阻排氣槽,使排氣槽不起作用译教。
≌壬ā③ 不應(yīng)在統(tǒng)一個(gè)溢流槽上開(kāi)設(shè)幾個(gè)溢流口或開(kāi)設(shè)一個(gè)很寬很厚的溢流口,以免金屬液中的冷液簸翠、渣违冲、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔蒋毕,造成鑄件缺陷略荡。
2、 鍛造圓角(包括轉(zhuǎn)角) 鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求歉胶,我們?cè)陂_(kāi)制模具時(shí)切忌忽視這些未注明圓角的作用汛兜,決不可做成清角或過(guò)小的圓角。鍛造圓角可使金屬液填充順暢通今,使腔內(nèi)氣體順序排出粥谬,并可減少應(yīng)力集中,延長(zhǎng)模具使用壽命辫塌。(鑄件也不易在該處泛起裂紋或因填充不順而泛起各種缺陷)漏策。例尺度油盤模上清角處較多,相對(duì)來(lái)說(shuō)臼氨,目前兄弟油盤模開(kāi)的最好掺喻,重機(jī)油盤的也較多。
3储矩、 脫模斜度 在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹(往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi)感耙,用不準(zhǔn)確的方法處理時(shí),例鉆持隧、硬鑿等使局部凹入)即硼。
4粟五、 表面粗拙度 成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求當(dāng)真打光圣谴,應(yīng)順著脫模方向打光条焙。因?yàn)榻饘僖河蓧菏疫M(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過(guò)程僅0.01-0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液活動(dòng)的阻力外羽,盡可能使壓力損失少赵街,都需要流過(guò)表面的光潔度高。同時(shí)捡奖,澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的前提較惡劣张庄,光潔度越差則模具該處越易損傷。
5窍蚤、 模具成型部位的硬度 鋁合金:HRC46°左右 銅:HRC38°左右 加工時(shí)拢杠,模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量,做尺寸的上限夏植,避免焊接舰断。
壓鑄模具組裝的技術(shù)要求:
1、 模具分型面與模板平面平行度的要求砸捏。
2谬运、 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求垦藏。
3梆暖、 分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1-0.05mm掂骏。
4轰驳、推板、復(fù)位桿與分型面平齊弟灼,一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求级解。
5、模具上所有流動(dòng)部位流動(dòng)可靠田绑,無(wú)凝滯現(xiàn)象pin無(wú)串動(dòng)勤哗。
6、滑塊定位可靠掩驱,型芯抽出時(shí)與鑄件保持間隔俺陋,滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7昙篙、澆道粗拙度光滑,無(wú)縫写掖。
8揖岔、合模時(shí)鑲塊分型面局部間隙<0.05mm序峦。
9、冷卻水道暢通文荚,進(jìn)出口標(biāo)志鳍擎。
10、成型表面粗拙度Rs=0.04衬械,無(wú)微傷祷罩。
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