压铸模损坏原因及预防措施

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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
4 k: Q. ^" v# s7 I模具损坏分析

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：
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一．在模具加工制造过程中
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9 e' S1 {! C+ a$ }9 q% }1、毛坯锻造质量问题
' X2 U6 e; O( e! ~& N, C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。
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。
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。
+ v( p- J( B8 `, D9 [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。
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二．模具处理过程中

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。
# [) _" g/ B5 f$ A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。

三．在压铸生产过程中
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1、模温
/ R4 Z( m9 w- ^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。
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。
! D/ C1 P5 n& Z6 c; q9 _5 k4 ?* W$ \应设置冷却温控系统，保持模具工作温度在一定的范围内。
2、充型
- s: K. f1 s. d( m/ E$ V. F" }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。
3、开模
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。
) M3 b1 ~5 j, v6 {) g; X4、生产过程
2 I. L) G) e; @# p8 k* t3 G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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- X- m/ Q$ _5 t3 l& u, m& ~预防模具损伤的措施

# r& X+ L( H4 ]& @! n1．良好的铸件结构设计
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7 J; i- N8 o3 \! |- V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。
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2．合理的模具结构设计

- U: {, N! o8 G9 f7 T0 a1）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。
. i" g, s# |7 Q  K2）浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
3）正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。
4）保持模具热平衡。

& s8 s8 r5 F1 J$ Y2 ^3．规范热处理工艺
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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。
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。
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4．压铸生产过程控制

# A% |, g" ~8 x( `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。
: E6 O( D( [% b3 f9 E2 K2）合理的压铸工艺：比压、充填速度。
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。
* t" [1 m! q, A' x/ ?3 c4 u% f' n4）对合金熔炼严格控制，减少金属液中气体。

5 {( |  g7 w, L8 `* |5．模具的维护与保养
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" e; O$ S5 o+ w; X6 s: Y2 W1）定期消除应力
, I# H$ {: R2 E/ k2）模具修补

2 n& b* S  i' W4 g& x3 n" T; Z压铸件结构设计的注意事项

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