|
|
马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
新闻摘要:模具损坏分析在压铸生产中，模具损坏最常见的形式是裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源，包括有机械应力和热应力，应力产生于：一．在模具加工制造过程中1、毛坯锻造质量问题有些模具只生产了几百件就出现裂纹，而且裂纹发展很快。2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应! B" D- H; B. j( E+ ? n2 E" o
模具损坏分析 , e( n/ C8 B. i7 d/ p
4 x7 f5 z: O+ u. n, U2 Z
在压铸生产中，模具损坏最常见的形式http://www.51base.com/Txt2Img/20062918111243.gif裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源，包括有机械应力和热应力，应力产生于： 6 a8 l( `* S: {# [
% C2 p; ?8 i3 H- A/ k8 g- i* o一．在模具加工制造过程中 % r( f- T' b0 t
0 L9 @$ ~; N1 L* C T, L. e1、毛坯锻造质量问题
) F. w' ]; a& h1 R5 P有些模具只生产了几百件就出现裂纹，而且裂纹发展很快。有可能是锻造时只保证了外型尺寸，而钢材中的树枝状晶体、夹杂碳化物、缩孔、气泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉http://www.51base.com/Txt2Img/20064918311243.gif，形成流线，http://www.51base.com/Txt2Img/20061918011243.gif种流线对以后的最后的淬火变形、开裂、使用过程中的脆裂、失效倾向影响极大。 0 {1 y% A% r# @. s! [
2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应力，这种应力可通过中间退火来消除。 & d5 d; H$ z5 }( g( C" k
3、淬火钢磨削时产生磨削应力，磨削时产生摩擦热，产生软化层、脱碳层，降低了热疲劳强度，容易导致热裂、早期裂纹。对H13钢在精磨后，可采取加热至510－570℃，以厚度每25mm保温一小时进行消除应力退火。 2 M( n1 z) o7 N1 {+ j9 J
4、电火花加工产生应力。模具表面产生一层富集电极元素和电介质元素的白亮层，又硬又脆，这一层本身会有裂纹，有应力。电火花加工时应采用高的频率，使白亮层减到最小，必须进行抛光方法去除，并进行回火处理，回火在三级回火温度进行。
3 ]7 L! c# [# v+ _( i- |) S. Y4 q
; p- g+ S1 c3 c5 h0 F- \0 G二．模具处理过程中
2 N e0 m0 a# ?# j2 C
4 z. R; {1 Q) k! ~7 t* h热处理不当，会导致模具开裂而过早报废，特别是只采用调质，不进行淬火，再进行表面氮化工艺，在压铸几千模次后会出现表面龟裂和开裂。
( H: J3 d/ ?: E+ D j钢淬火时产生应力，是冷却过程中的热应力与相变时的组织应力叠加的结果，淬火应力是造成变形、开裂的原因，固必须进行回火来消除应力。
- w$ v& `" n- z# o$ J5 n
- a) V7 g7 N+ K0 P三．在压铸生产过程中
: K7 {: s3 O3 U* @
! o# L: y' N' x1 Q4 Y7 a0 Z5 p3 u: y1、模温 3 a. c0 ~2 l. [( A# X& e, g
模具在生产前应预热到一定的温度，否则当高温金属液充型时产生激冷，导致模具内外层温度梯度增大，形成热应力，使模具表面龟裂，甚至开裂。
2 h5 N) X" u. s+ w; Y$ o$ c. t1 O在生产过程中，模温不断升高，当模温过热时，容易产生粘模，运动部件失灵而导致模具表面损伤。
& x, _, \5 B0 N. q' N应设置冷却温控系统，保持模具工作温度在一定的范围内。
; z( A$ K; L: V+ i5 z. g2、充型 6 J# I* Z- p" E" B) @
金属液以高压、高速充型，必然会对模具产生激烈的冲击和冲刷，因而产生机械应力和热应力。在冲击过程中，金属液、杂质、气体还会与模具表面产生复杂的化学作用，并加速腐蚀和裂纹的产生。当金属液裹有气体时，会在型腔中低压区先膨胀，当气体压力升高时，产生内向爆破，扯拉出型腔表面的金属质点而造成损伤，因气蚀而产生裂纹。 8 i5 S& n' ~) Q3 P% s( W2 g1 @. ~
3、开模 7 {/ R' {& X6 M
在抽芯、开模的过程中，当某些元件有形变时，也会产生机械应力。
4 f# u" j6 `1 x, `! p5 P4、生产过程 1 n2 a8 U5 S3 T# }8 f5 T/ X* y5 X. Z1 C
在每一个压铸件生产过程中，由于模具与金属液之间的热交换，使模具表面产生周期性温度变化，引起周期性的热膨胀和收缩，产生周期性热应力。如浇注时模具表面因升温受到压应力，而开模顶出铸件后，模具表面因降温受到拉应力。当这种交变应力反复循环时，使模具内部积累的应力越来越大，当应力超过材料的疲劳极限时，模具表面产生裂纹。
0 B8 s! g3 S$ p# X- F" ~8 f$ f& F6 U6 N$ N
预防模具损伤的措施 1 s7 G8 p) l v+ B7 j
, I6 x% W5 A: }* t9 b5 G/ |1．良好的铸件结构设计
7 ?" W8 u* b/ l% ?2 S' r- R
; ~0 x6 P6 {" ? h4 d. ~1 S8 O铸件壁厚尽可能均匀，避免产生热节，以减少模具局部热量集中产生的热疲劳。铸件的转角处应有适当的铸造圆角，以避免模具上有尖角位导致应力产生。 2 m6 [8 ?3 Z. G4 H+ f# R
# k7 \: }, Q7 Q
2．合理的模具结构设计
* F6 A3 a- q5 r
7 \; v2 D" y5 X1）模具中各元件应有足够的刚度、强度，以承受压力而不变形。模具壁厚要足够，才能减少变形。 / q* Q8 I# }: C9 [$ l; ~& I/ `
2）浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
9 ?: s6 P# e' F8 N7 d3）正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。 / s$ S$ V* {; v! ], R+ }% Y
4）保持模具热平衡。 9 p5 j7 g3 A, L, d% a9 \
% s, g3 L! `! H. q
3．规范热处理工艺 % h- E: }" A2 ]% _: w/ p9 t
! T1 G9 Z3 c3 a8 C9 p通过热处理可改变材料的金相组织，保证必要的强度、硬度、高温下尺寸稳定性、抗热疲劳性能和材料切削性能。 9 x. l9 y, L+ \, K& t
正确的热处理工艺，才会得到最佳的模具性能，而钢材的性能是受到淬火温度和时间、冷却速度和回火温度控制。 8 K. x1 \* W( _- [1 {" l- o6 a
7 G9 Q8 K0 K) I' `" {, g+ \9 X
4．压铸生产过程控制
+ Q! ], G3 h3 o z# Y H$ J! ?) I5 a& x0 g* y
1）温度控制：模具的预热温度和工作温度；合金浇注温度，在保证成型良好前提下，用较低的浇注温度。
: Y% U, x) g- l* I2）合理的压铸工艺：比压、充填速度。 / X; A1 E7 X. T! B5 O
3）调整机器的锁模力，使模具受力均匀。注意清扫模具表面的残削碎片，以免合模时这些多余物使模具表面受力不均匀，引起变形。
" S9 j- E1 s( H' O4）对合金熔炼严格控制，减少金属液中气体。
- g7 w- Z% e q& p; Y7 \- \ M: Z2 \
5．模具的维护与保养
8 C0 A: P) }+ [) L) B8 V) n" N* R; r/ S( y$ ? e
1）定期消除应力 6 D" b( }" f3 O+ x8 X7 ~* V* F* P
2）模具修补 : x% P% J$ ]' y9 M8 `! T
' L/ p, u& U: B7 Z( x- I压铸件结构设计的注意事项 |
|
[复制链接]
发表于 2007-3-29 10:08:07