铝压铸模是社会当前阶段应用较为普遍的模具,因为生产周期长、投资高与制造精度高等,所以其造价相对较高,对于铝压模具的使用寿命有较高的要求。然而因为材料、机械加工与使用等一系列各种实质因素的影响,经常导致模具过早失效从而发生报废现象,导致极大的浪费后果。经过对模具的选材、设计、制造与使用等各个方面进行分析影响铝压模具使用寿命的主要因素与相关的注意事项。铝压铸模具的材料分析模具材料对于模具寿命的作用体现于模具材料的选取是否合适,材质是否合理与使用是否正确这三个具体方面。当进行开模顶件的过程时,型腔表面上会承受着较大的压应力。发生数千次的压铸之后,模具表面将会出现龟裂等各种缺陷。当前阶段铝压铸模具材料为H13 钢,对应于国内牌号为4Gr5MoV1Si,成为应用较为***的模具材料,这属于冷热疲劳抗力、断裂韧性与热稳定性高的热作模具钢。铝压铸模具在早期发生龟裂失效,多是由于毛坯锻打起锻的温度过高而导致。天台如何做铝压铸模具压板
渗氮及有关的低温热扩渗技术:这一类型中包括渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗以及硫碳氮、氧氮硫三元共渗等方法。这些方法处理工艺简便、适应性强、扩渗温度较低(一般为480~600℃)、工件变形小,尤其适应精密模具的表面强化,而且氮化层硬度高、耐磨性好,有较好的抗粘模性能。3Cr2W8V钢压铸模具,经调质、520~540℃氮化后,使用寿命较不氮化的模具提高2~3倍。美国用H13钢制作的压铸模具,不少都要进行氮化处理,且以渗氮代替一次回火,表面硬度高达HRC65~70,而模具心部硬度较低、韧性好,从而获得优良的综合力学性能。氮化工艺是压铸模具表面处理常用的工艺,但当氮化层出现薄而脆的白亮层时,无法抵抗交变热应力的作用,极易产生微裂纹,降低热疲劳抗力。因此,在氮化过程中,要严格控制工艺,避免脆性层的产生。较近,国外提出采用二次和多次渗氮工艺。采用反复渗氮的办法可以分解容易在服役过程中产生微裂纹的氮化物白亮层,增加渗氮层厚度,并同时使模具表面存在很厚的残余应力层,使模具的寿命得以明显提高。此外还有采用盐浴碳氮共渗和盐浴硫氮碳共渗等方法。这些工艺在国外应用较为普遍,在国内较少见。黄岩好的铝压铸模具模温影响铝压模实质使用寿命的原因有许多,都涉及到多个具体方面。
铝压铸模具的寿命影响因素⑴结构设计在模具设计手册中有分析到铝压铸模设计的相关注意事项,应当强调的为模具结构设计需要尽量防止尖锐的圆角与过大的截面变化。尖锐的圆角导致的应力集中能够达到平均应力的10倍。同时需要注意因为结构设计不合理导致后续热处理发生变形开裂现象,为了能够防止热处理变形和开裂现象,截面尺寸应当保证均匀形状与对称简单的标准,盲孔尽量形成通孔的状况,在必要的情况下能够开工艺孔。⑵机加工不合适的机加工容易导致应力集中,当光洁度不足与机加工缺乏完全均匀地消除轧制锻造所构成的脱碳层,都可能会使得材料的发生早期失效。同时在加工模具的具体过程中,较厚的模板不可以使用叠加的方法来保证其相应的厚度。在加工冷却水道过程中,两面加工过程中应当注重保持同心度。若头部发生拐角现象,而且不能够相互同心,然而在实际的使用过程中,相连的拐角处就会发生开裂。
所谓的热重熔区是指表层金属被被放电时释放的高温所融化,由于熔液未被全部抛出,且滯留的熔液随着工作液的冷却而出现了凝固。热重熔区多分布在钢材表面的较上层。相较于热重熔区热影响层地金属材料在受到高温烧灼后,并未发生熔化现象,只是材料的金相组织发生了相应变化。通过大量实践,我们发现:热模工序也会加重热重熔区以及热影响区内模具龟裂失效风险。经过电火花加工后的铝合金压铸模具在通过煤气炉烤模后,尽管模具的金相组织并不会发生相应变化,但是热重熔区却会出现轻微的裂痕,且当裂痕延伸到热影响区后微裂纹范围就会再次加大,进而加大了模具龟裂失效程度。因为生产周期长、投资高与制造精度高等,所以其造价相对较高,对于铝压模具的使用寿命有较高的要求。
模具预热方法:对比分析推荐铝、镁合金压铸模具的模温区间为150~250℃,在此区间内可保证生产产品的品质。不适当的模温会影响铸件质量,模温过高会导致铸件出现粘模、表面起泡、顶出困难、缩孔、缩松等缺陷,甚至会影响到铸件的尺寸精度;模温过低则会导致铸件出现冷纹、冷格、发黑、成型不良等缺陷。故在模具预热时就必须按要求的模温区间进行预热,保证模具预热后马上有正常的铸件产出,提高出货效率。模具预热方法对比分析如表1所示。从表1可知,采用快速预热法热模耗时 短,消耗的模次也 少,能耗低。如果有了飞边没有及时去除,模具分型面很容易压塌。仙居铝压铸模具开模
模具冷却水在正确使用的情况下不仅延长模具的使用寿命,而且提高生产效率。天台如何做铝压铸模具压板
铝压铸模具龟裂失效原因分析2.显微组织 2.1真空淬火回火后未投入使用的模具材料通过实践发现,研究对象经过加热处理后的基体上分布着不均匀组织。通过将研究对象放在低倍显微镜下观察,我们发现,在基体上分布着大量析出的颗粒状碳化物出现了偏析状况换而言之,相较于正常组织的碳化物,此部分的碳化物在体积上较大。由于碳化物与合金碳化物的过多析出造成模具材料流失了大量的周围碳与合金元素。在正常情况下,模具在接受淬火加热时发生偏析的碳化物不会轻易的溶解掉,但是,由于其缺乏碳与合金元素,使其在高温加热状态下易变化为马氏体组织,进而降低回火星,并大幅度降低钢材的强度与韧性,使得钢材易出现断裂。通过运用金相低倍显微镜观察真空淬火前退火态的钢材,我们发现钢材基体同样发生了偏析现象。2.2使用后的模具材料在实际生产中,一般H13钢类热作模具钢模具在经过三万次左右的使用,就会在模具表面出现不同程度的龟裂现象,比如:发生沿晶断裂、多条裂纹的交汇处在剥落后形成凹坑等。而造成此种现象的原因多是由于原材料存在着冶金缺陷等。天台如何做铝压铸模具压板