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減少壓鑄模具的壽命因素时间:2015-04-10 壓鑄模具失效的主要原因: 交替的熱脹冷縮應力,頻繁重復的周期很長一段時間,在模具表面的熱疲勞龜裂紋。 (2)由熱應力和機械應力引起模具整體開裂,破碎。 (3)在注射力和熱應力的作用下,模具將在裂紋萌生強度最弱,腔骨折。 (4),機械磨損,化學腐蝕,熔蝕沖刷侵蝕侵蝕造成的模具。 (5)通過夾緊,插芯壓力和充裝壓力使塑性變形的模具。模具的失效原因的缺陷是復雜的,在實際應用方面探討延長壓鑄模使用壽命的一些措施。
壓鑄模具的材料選擇 為了提高熱沖擊韌性,目前常用的H13鋼的純度要求的化學成分:優質鋼的含量(質量分數,下同)小于0.005%;超級H13鋼需求的含量小于0.003%;P含量小于0.015%。鋼的晶界共晶碳化物夾雜,大塊共晶碳化物及雜質強度小,不能抵抗熱疲勞,降低鋼的塑性,是裂紋的起源。精鋼電渣重熔用,它不僅純度高,而且還具有結構緊湊,優良的耐熱疲勞性,良好的抗熱裂性和良好的韌性和塑性,優良的拋光,更好的不同的各向同性等性能。鋼鐵材料組織均勻性的要求要均勻,同性坯任意方向的機械性能,沒有縱向的性能差異,橫向和深度方向。 選擇合適的模具材料,采用高強度合金材料可以提高模具的使用壽命。優化在瑞典,德國,2344,8407(4),美國H13 gr5movlsi日本SKD61材料。日本的日立DAC55,高硬度zhd435具有良好的韌性和耐高溫強度高,模具壽命也很高。
壓鑄模的熱處理 采用不同的熱處理工藝可使模具質量性能是不一樣的。H13模具鋼的熱處理工藝和熱處理后的顯微組織應參考北美國壓鑄協會(nadca207-2003)。建議模具鋼生產商負責模具的熱處理,避免因材料和熱處理廠質量不同所造成。 H13鋼高壓液氮氣冷真空爐淬火是好的,可以有效地防止在模具表面,氧化脫碳,變形和開裂。淬火溫度上升到1020 ~ 1020℃,根據模塊的材料和尺寸,強度和韌性的各個部分,適當的溫度控制和保溫時間,奧氏體合金碳化物完全溶解,從而減少由于碳化物的溶解熱處理模具模具開裂的不足,在晶界殘留引起的。但應注意的ACL和AC3和保溫時間的臨界點,防止奧氏體晶粒粗化。不同溫度點三次回火淬火后,特別注意回火的效果,如果同時滲氮處理,可以減少回火處理。
當模具加工的切削力,的火花放電變質層的應力,并在壓鑄壓力出口,熱疲勞可以減少或消除退火。模具應定期進行退火處理消除應力:第一次淬火應力退火前應設置(退火溫度為700 ~ 750℃),第二次應力解除應安排批量生產前的試驗合格后,在10000和30000的壓鑄模,當退火時間,氮化物每次更換退火處理。消除了H13鋼退火溫度比上次淬火回火溫度低20 ~ 40℃壓力,保壓時間為1 ~ 1.5 h.
選擇模具的硬度(HRC),用于壓鑄模具美國aisih13esr材料,如果硬度低,容易粘模和早期裂縫,如果硬度太高,可能會開裂,所以一般建議:鋅合金壓鑄件的硬度(HRC)47 ~ 52;中小型鋁,鎂合金壓鑄模具是46 ~ 48;尺寸的鋁,鎂合金鑄件厚或形狀復雜的模具,應適當降低硬度(HRC)為44至46。日立DAC55 zhd435高硬度和一個贏得最佳DIEVAR鋼,具有良好的韌性和高溫強度和硬度(HRC)應用時可以高于H13 2 ~ 4。 壓鑄模具的型腔表面發粘的模具部分和所有的核心,應該選擇滲氮,碳氮共滲表面強化處理,減少模具或侵蝕。目前使用的日本kanuc處理。型氮化物,氮化層的總厚度應低于0.2 ~ 0.3毫米,根據鑄件壁厚在0.04 ~ 0.08毫米厚的和薄的控制,并應無復合層白色,防止了一層厚厚的白骨折裂紋引起的死亡。易粘零件的模具零件,可以每1 ~ 20000壓鑄模具表面氮化處理,等。壓鑄模具8 ~ 100000次后,由于硬度較低容易貼后,還可以進行滲氮處理。每次在退火后氮化,會使模具表面拋光處理。為了防止模具的氧化腐蝕的大規模生產之前,測試合格后,模具530 ~ 560℃保溫1.5 ~ 2 h氧化熱處理。
壓鑄模設計 壓鑄件壁厚應均勻(一般厚度小的2.5 + / - 1毫米,3 + 1毫米,厚度大的厚度為4 + / - 1毫米),邊緣有圓角或斜率減小應力集中的過渡,可以用來消除鑄棒結構通過熱節形成。太厚的壓鑄件內部組織晶粒粗大,會形成內部裂紋,氣孔,縮孔,氧化,并伴有應激源,使強度和耐久性能會低于鋼筋產品的輔助結構的形成。
易裂的模具和損傷部位盡可能插入結構,便于維修和更換損壞的。但拼寫對成型零件的孔,包括核心附近的孔的模具或另一個孔距邊緣不太小,和套孔內角有較大的圓倒角,以免薄弱部位的模具早期開裂。
提高剛度,分析了模具型腔的不同部位的應力的模具設計。受力腔合金液的充型壓力,膨脹力,沖擊,和釋放緊張,摩擦,的熱應力,溫度變化過程,當插芯和壓力下,張力和預緊力,等。使零件的模具設計,每個地方都有足夠的厚度,寬度,使模具具有足夠的剛性,以承受各種壓力。為了使這些力達到正確的平衡(這很重要),為了防止模具形狀,狂熱。薄片的制造模具,模具模塊是敏感地區的根斷裂的凹角,以確保其準確性,如果有預緊力過大的模塊,它會降低合模力在這一點上,這是一個大的模具斷裂的主要因素的地區。
為了更好地防止在整體變形模具。模具型腔設計正確的力量中心,并使其接近的壓鑄機的中心應力。兩塊后面移動的模具將盡力支持與塊的模具型腔,不只是支持外腔自動板;在支持地區海岸中間有足夠大的動模或支撐塊的背后,否則你將做出的支持塊面(或甚至使壓鑄機模具安裝板),容易變形,失去支撐作用壓力。
模具具有一凹角地區容易產生應力集中。產品角盡可能有較大的過渡圓角,避免窄深凹的角,槽。鋁,鎂合金壓鑄模具型腔圓角半徑應大于1毫米,表面粗糙度,避免舍入的早期開裂。在大門附近,并試圖增加半徑,能更好的延緩模具早期龜裂紋出現。合理選擇集片,活動滑塊組合結構,避免尖銳的角出現在模塊;與咒語區密封接觸表面的結合是較大的,有使滑塊的讓步,也不會從密封面到滑塊導向槽鋁水出現;為了防止運動結合,使用滑塊的側不適合。
正確設計澆注系統,澆口位置和充模流動的設計,盡可能地防止鋁水射流沖擊陽性或心墻填筑。設計澆口截面尺寸,如果選擇注射充填率太高,有很多慢下來后的動能轉化為熱能傳遞到模具,使模具溫度,促使模具,裂紋,腐蝕缺陷。壓鑄鋁水填充速度不應超過最大56米/秒,灌裝速度46米/秒或更少以及。設計這門的厚度,在一個表面的情況下保證產品的質量,或選擇稍厚的大門為好,這將增加流量,提高模具的影響。 正確地選擇元件的配合公差和表面粗糙度,對模具加熱不均勻不均勻,通貨膨脹會使配合公差發生變化,可以使運動部件失效的模具表面造成損害,也能使動態,夾緊板的增加之間的間隙模型,使閃光和飛。防止蒼蠅,在分型面,動、定模型腔自動平面應比動模板略高,一般在0 ~ 0.080毫米,特殊要求緊密夾緊后,移動,固定模板間隙應在0.030 ~ 0.100 mm范圍內。對0.12 ~ 0.12毫米的深度淺的板的排氣管,它必須包括裝夾間隙后動,定模板。只有這樣才能防止閃光,飛的材料和模具。盡可能的讓分型面一致的分型面蓋板各部分模塊,從模塊到板級的設置,減少分型面水平,有利于排氣,防止閃光模式。
為了控制模具溫度,防止變形和開裂,模具必須給模具設計的冷卻和加熱溫度控制系統。通常在模具的模塊來打開室內(6 ~直徑12毫米的管道,在核心和模塊打開(3 ~ 12毫米的孔,水冷卻,加熱導熱油。在模溫機壓鑄廠的情況下,也可采用電加熱管(控制400℃或不加熱溫度)和溫度計λ模具,自動熱來預熱模具。
在型腔模塊后,處理(6 ~ 8)毫米的孔,孔距型腔表面(25±5)毫米,在50毫米以上的冷卻水或油加熱通道之間的距離,將溫度壓鑄機的儀器測量熱電偶連接。
在轉輪和分流道和澆口模具,在型腔和型芯的厚壁,鑄造模具更多的部分被冷卻的熱吸收。薄壁型腔,滑塊抽芯距門,和一些對模具型腔的吸收更少的熱量,加熱速度快,用熱油加熱或電加熱管加熱的模具設計。用熱油溫度一般為200 ~ 350℃通風。注意從模具表面或模具拐角處有足夠的距離,模具冷卻水通道,以避免在早期裂縫或裂紋的面對這類零件。
模具的各開關應壓力管接頭,可以控制冷卻水的流量,以調節模具零件的溫度。出現在冷卻水管道的腐蝕和結垢,影響模具的冷卻效果,及時將擺脫。模具的外管和接頭推薦銅和不銹鋼材料的使用,以防止管道銹蝕后。
壓鑄模具的制造和加工對模具壽命的影響 模具的制造精度的尺寸和精度較高,對接觸密封面,密封配合,密封接觸面積大,防止鋁液。盡量避免人為因素造成的焊接修復過程中,由于模具的焊接修復的部分,很容易出現裂紋。
電火花加工腔表面產生變質層,一層的化學組成,顯微組織,力學性能(強度,硬度,韌性)發生了變化,變質層是硬而脆,和應力和大量微裂紋,導致模具早期開裂;優良的電脈沖或火花線切割加工,應盡可能的低電流和高頻率,減少在模具的表面燒傷深度。使用好的電火花加工專用油,可以起到沖洗,冷卻,潤滑,絕緣,電離和減少變質層的作用。當放電比脈沖油浸式能更好地減少變質層。無論對變質層深度,它在模具表面有很大的壓力,如果不消除白層和殘余應力,在使用過程中,模具表面早期裂縫,腐蝕,開裂。
模具型腔的加工,飼料,不留疤痕,留下精細拋光的津貼的需要。對模具型腔的所有表面,即使沒有標記的表面處理,將是一個精細拋光,以消除工具或放電加工硬化層和白層。但要小心,不要讓模具局部過熱的情況下,當磨削燒傷,模具表面和下模具硬度。硬化層的應力消除,白層和去除方法: (1)用油石研磨,研磨和拋光,化學腐蝕去除; (2)噴霧玻璃丸的方法不僅可以去除表面熔凝層和消除殘余拉應力,還可以形成壓應力,是一個很好的方式來延遲開裂; (3)在不降低硬度的情況下,低溫回火,也可以降低模具表面應力。模具型腔表面拋光,所有產品的粗糙度: 壁薄,表面拋光產品表面的位置,必須適當的腔表面拋光,表面粗糙度Ra為0.2 ~ 0.2微米; (2)的壁厚,一般質量要求的產品表面,型腔表面可以拋光,表面粗糙度Ra為0.4 ~ 0.4微米; (3)一般不需要拋光的鏡子,使脫模劑可以在模具表面均勻,但標記必須打磨,以避免模具 隨著早期裂縫的出現:(4)注重跨磨削,磨削表面的痕跡,沒有明顯的磨削方向。
壓鑄工藝和生產操作的壓鑄模壽命的影響 提高壓鑄鋁合金中鐵的含量,可以有效地降低黏模的度,的1.5%或更少的鋁合金中鐵含量的一般要求,在鐵鋁水的實際生產控制在0.65% ~ 0.90%的范圍內為好。在鋁液溫度波動壓鑄過程應在正負10℃,春天和秋天adcl2鋁合金澆注溫度顯示低于660℃,上下10冬季和夏季℃溫度的變化,它可以消除季節性的缺陷。模具澆口附近容易開裂,侵蝕,遠離澆口的部分不易開裂,侵蝕,大門附近,這主要是由于高溫鋁水傳遞到模具加熱,模具溫度越高。這樣的前提下,不影響產品質量的前提下,應盡量減少澆注溫度對鋁。
在形成情況,試圖在高速使用低噴射率和噴射率。填充率太高會造成粘模,腐蝕,裂紋;在低速時高注射速度金屬封裝更多的氣體,氣體注入模腔在低壓區的膨脹速度高,爆炸氣體膨脹,氣驅液鋁休克,侵蝕型腔表面以很高的速度,導致空化腔表面缺陷(空化將出現在溢流槽柵),是的空泡表面有裂紋。
的條件下,滿足成型好,盡量選擇低壓力。可以看殼形和圓形的產品,在模具壓鑄模具后,數千數萬,產品在超過對內表面裂紋的海龜大很多的相同部分的外表面,結果表明,在相同條件下,模具是由液態鋁包和一個不同的方向抗拉強度擴張擠壓,裂紋缺陷尺寸的模具有很大的不同;特別是在模具型腔的角度,拉伸應力和熱應力將在這里,凹角會出現裂縫過早開裂,開裂;而在凸角和核心表面模擠壓和熱沖擊,雖然會有粘模,但出現應力集中的情況是非常小的,模具是不容易開裂。是鋁液的壓力和應力方向對模具裂紋的影響是非常大的規模,有時為了形成一套完整的生活,不容易開裂模塊可以應用在一個更好的方式來模具材料或熱處理,提高模塊的生活容易開裂。
壓鑄模具表面溫度從100到610℃℃,200℃610℃容易產生裂紋,從200到200℃℃表面溫度,200℃610℃更容易引起裂紋;模具在500以上℃保持6比3的保持也更容易產生裂紋,所以一定要在低溫下使模具,溫度變化量小,高溫短時間。一般產品壓鑄模具2 ~ 3測量模具表面的溫度后(或使用熱電偶測量模具內部溫度)不應高于液澆注溫度為40% ~合金45%,鋁合金模具溫度應小于320℃,200 ~℃是280更好的。當夾緊在模具表面溫度應不低于20%的合金的澆注溫度,一般以130 ~ 210℃。
壓鑄鋁合金模具預熱到180 ~ 180℃然后澆注,比直接與鋁液澆鑄注入預熱模具,可以延緩龜模具表面出現裂紋。由于液態鋁鑄件直接注射預熱模具,在模具表面的溫度差較大。后10至20壓鑄鑄造前的預熱模具,在低速注射使用,減少模具的貼近度的鋁液接觸,減少熱傳遞到模具的速度,實現緩慢加熱的目的。
壓鑄操作均勻噴涂脫模劑,可以降低鋁液粘模磨損模具。為了防止脫模劑的模具冷卻,冬季水性脫模劑來熱身,20 ~ 30℃。注射模脫模劑形成霧,噴嘴應該從剖面(20 + 10)厘米,斜面角度為15°加或減5°的最佳效果。不要噴太多的脫模劑,噴灑時間控制0.5 ~ 2.5之間的;禁止噴霧,噴水,在模具表面的快速冷卻的情況下。采用動態法和固定模具多交換噴霧,降低冷卻速度。脫模后,此外,噴涂后的潤滑涂層在回來的柱塞頭鑄件,在柱塞運動的結合情況。
許多模具,常用的噴丸為玻璃,陶瓷,或使用微電加工模具零件大膽的粗糙度,即使在模具表面,以間隔0.5 ~ 1.5毫米的小網格鋼筋。這不僅可以防止裂紋延長模具的使用壽命,還可以在鋁液流速降低,消除產品表面上冷保溫和裝飾圖案;可以提高模具表面的熱量的吸收速度,使產品表面快速凝固,并在模具表面增加模具溫度快速吸收,加快涂料和水的揮發,消除殘留的水,可以防止鑄件的泡沫和黑色。 模具的使用與維護 模具在安裝,移動,或死每半模至少要安裝六板螺栓,如果每個半模安裝4只壓力板螺栓,只要有一個螺栓松動,其他3個螺栓的應力不平衡,螺栓將很快被拉伸變形或破裂,甚至會出現模具被拉下來的事故。
壓鑄過程中,應及時與精細拋光模具型腔的模具,但要小心不要使用硬刀具切屑受傷或敲除的模具。模具型腔表面粗糙度較大后,是一個很好的拋光處理。當產品的全部或部分粘在模具型腔的模具,由經驗豐富的模具維修人員處理,在模具行業加工鑄造模具損壞的情況下。
每班模具滑塊,導向銷,與潤滑油噴射器,每班檢查疏通模具冷卻水通道,使其光滑密封。每班觀察模具分型面密封配合的情況下,滑塊和Flash和焊縫的模具必須早期發現,早期修復,以免造成嚴重的擠壓模具,凹陷,變形和材料缺陷。
當模具生產不使用時,最好在決賽后的模具,壓鑄不給模具噴涂一遍,如果有噴漆,也要用壓縮空氣吹干凈模具表面和深腔殘留的水,如果模具生銹。每批生產完成后,或在每個生產模式一萬,需要做模具維修。維修,每次需要涂紅鉛粉檢查模具變形和密封情況,消除間隙,防止蒼蠅,消除模塊或滑動軸承不平衡,防止模塊破碎和破裂。維修后的模具型腔,抽芯滑塊,頂針,導柱,分型面涂防銹油,等。
模具是一個小規模的侵蝕,葉輪,缺陷,裂紋缺陷,當不能插入變化,只有模氬弧焊接修復。為了有效地防止壓鑄模具補焊后容易出現裂紋,焊補時首先選擇模具鋼生產廠家指定使用氬弧焊接電極,并注意區分使用的模具在淬火處理后電極規格之間可能是不同的。在氬弧焊接在模具中進行,模具磨削裂紋等缺陷存在的金屬基板,使用300 ~ 450℃電爐加熱模塊(如果使用氧氣乙炔焊接火焰慢慢烘烤預熱模具預熱,由于范圍小,可能不符合要求的溫度范圍內,溫度不均勻,防止焊接裂紋后沒有明顯的影響。)在氬弧焊接和表面清潔,防止孔焊補時發生;當模具溫度高于475℃停止焊接修復,使模具焊后冷卻;請注意,當焊接必須交錯焊補,不以生產線焊接修理,所以我能更好地降低焊接過程中形成的溫度和壓力。焊接修理淬火后,又在20 ~ 50℃低于淬火回火溫度,保溫3 h 2 ~去應力退火(焊接修理前,淬火,退火溫度為750℃)使我們可以很好的消除應力,焊接過程中形成。
對涂層燒結集模具表面粘附碳,除了與油石砂紙拋光,采用氣動霧化片玻璃或陶瓷注射的方法,不僅可以有效地去除設置統一的碳,也不影響模具的尺寸精度。
文章來源://zyyki.cn
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