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发表于 2008-2-16 09:21:41
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来自: 中国山东聊城
压铸模知识讲座
压铸模知识讲座
2 ~9 H: m4 A" P% ]预防模具损伤的措施
6 N( T8 Q3 ]& {* X2 e F1.良好的铸件结构设计
1 q. ?; c# s# z N2 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。
: s8 g% ^) D( R, ?+ M' `1 U0 q2.合理的模具结构设计
; i+ ]! @, o* y0 \8 {3 i" U7 R) f 1)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。
4 k" @/ O9 R! f( g. a; _ 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
' K+ x0 N6 C" n6 N; G# ?3 L. ^ 3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。, u$ p. R6 O1 b, e
4)保持模具热平衡。9 T Z! ?0 j5 [8 H, i9 O
3.规范热处理工艺) S% {. }* N9 P1 W- F; x( x
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。 I' M, j& [/ ]& {7 M' `8 @
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。9 \1 c _: c1 _, S# v
4.压铸生产过程控制
9 k2 ^1 W. x$ k) \; m/ o 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。
) A, ?2 m* `" C r" P0 x 2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
- q5 f9 X6 y0 x 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。
- ^! \* I" B3 ?# h. } 4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。 K$ L: u0 x% z6 f2 ?0 `
5.模具的维护与保养* N; y: l3 w# [1 ~+ P: {# r
1)定期消除应力
: q, M2 T: |; }' R: E 2)模具修补; L- N6 K6 S0 I& S, [6 K
压铸模损坏分析
{/ _- Q( o4 b+ x: D一.模具损坏分析
, f, \; u- m, E! C- Y, Q* C 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:- ]/ _( b8 V- L! t8 k8 Q1 q
一.在模具加工制造过程中" f4 V# V6 r6 V( K; h; {1 g0 ^" V
1、毛坯锻造质量问题
' r! f% ~ s7 R4 [! g- x$ R 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长,形成流线,这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。9 V% H" `( K4 A8 s8 Q; R7 H
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。! h8 H. h6 g+ K9 x4 }' `6 u
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。
4 q' q. e( ~1 g/ @$ m+ d4、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。
' u) E$ j! n. _7 B, T9 T二.模具处理过程中" A5 G1 p+ Y: I' h+ L, J i
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。0 ~; H8 P* m7 T3 r
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。4 q0 p3 f' v4 G ]
三.在压铸生产过程中
: Y, i4 B: }- c9 E; b, n1、模温
9 y( P' @$ q5 s( i! {5 `! f 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。3 d6 ?' n5 P/ t" U
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。/ V) C) b+ d, K! a
应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
9 I! T6 D: w- o v+ D2、充型- F( I1 b. R) r7 u. A, e( I
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。& k" }/ N; p1 a
3、开模" Q- m6 V/ k5 j% P1 v+ @! B/ e8 R' D
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。/ ~; J3 x* n, J" V
4、生产过程
! i' u3 {$ Y5 `, Z7 E! L 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。 |
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