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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
$ d7 `/ T0 {+ t: V预防模具损伤的措施6 `; p1 C. j. m% M
1.良好的铸件结构设计
0 w% _. d ~+ L+ o$ s* y" v3 @, b 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。 l* v$ `+ M, B! s3 H% f' ~4 \: l- F' r
2.合理的模具结构设计
. u$ m6 y5 `) \' x( s' Y 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。
/ q3 s( {: m) y) W5 m 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。& c. r3 \ S; m" u( [$ A
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。; Y* ?* m7 e' N
4)保持模具热平衡。+ `, o. S% P5 o' @/ y9 J, s9 {% P# o
3.规范热处理工艺 s* U5 u7 p4 k- b. v9 e9 l
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。! `6 Z- W/ l- F* t- i/ B- N$ |
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。4 k! ^' ?; {/ \2 v9 w) z
4.压铸生产过程控制2 T; o! \, g* k) C3 g, w
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。7 E. y8 ?; v6 U# s' I
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。- w; u' G1 _( @0 z( G- 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。
: j( {5 o: |5 p7 Y6 {" O 4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。: d; h& V6 n' s( h+ x1 M
5.模具的维护与保养
c" ^' ]& C* T1 s/ \0 Y1 ~ 1)定期消除应力
8 M+ ^% O6 t( t; _2 \: c 2)模具修补
9 S L! C+ j5 Z: ]* i压铸模损坏分析
* c. f* I6 W0 ^+ h一.模具损坏分析
0 o. R9 Q9 T7 ~- Y# a+ M. B 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:
$ a" e( \( c* P% b. h3 n6 k一.在模具加工制造过程中& p3 g( b5 W5 u) N% C7 [4 [- I
1、毛坯锻造质量问题
* ?+ W9 U [. f+ L9 v- M 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。# @% ]* ~0 \* l& @: p9 z' g
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。. A( j, }* ]8 L( a0 L+ t
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。' y3 }8 v5 J4 G
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。) v/ N4 k7 ]0 V8 U/ V; Q" x p
二.模具处理过程中! O* W3 y' [& r V, O
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。
) H7 s- Q1 v# a. T0 v, R5 j/ |! g 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。5 T7 O1 x, J( P8 v% R8 |- z
三.在压铸生产过程中6 B+ `% [$ \% S+ E; y% Q# Y' H
1、模温5 N: O# x3 @6 O; h- ^9 i
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。1 o. Z: {% c) b d Y2 \
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。
% t) j* D0 _/ 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。
: r5 u: K+ c/ D. N2 }" W% x3 ^2、充型
; I. u) T6 |* W% H' c( W; o 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。
; |$ y$ @3 m: M* v3、开模
( R# Z7 L D) x, \- O! } 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 M1 S) }9 D" ^0 |4 D5 B) j4、生产过程- M- m& [" M) f" G# ]3 i( 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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