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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1 a8 Z6 i% E2 _+ g
预防模具损伤的措施! a1 C( G; s% Z7 m0 f: k8 o8 B
1.良好的铸件结构设计
1 s7 d7 P9 ]& }" I, q 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。: N4 g7 t g1 d
2.合理的模具结构设计
, P! f) N4 v4 z 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。
3 s. x4 e% }* J+ r$ t) ] 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。" M; m+ v+ O8 I
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。: }! s0 e8 c* b3 m# s5 p1 r
4)保持模具热平衡。
& O, c) _1 t1 V- A3.规范热处理工艺7 N, Z9 E8 H3 k" s* U, D* J
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 e$ Y. u4 `1 m1 b% u
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。
5 P. T+ I0 A! l) F/ U. }4.压铸生产过程控制
! Q8 O6 U" \# T8 L4 _5 [, T 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。
: ~. a5 q& w& N, m7 E+ ~1 j 2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
; V k7 R) S4 }6 H% q. S9 W 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。% k: D" g9 p9 `* h% V
4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。* n7 q" A/ y: I' m, ^
5.模具的维护与保养
) G/ ^& L! x7 ]$ ~/ ]" }, C) l 1)定期消除应力
" h0 K8 x& I# L: o* H2 H2 r# Y 2)模具修补
; C5 }& O8 n3 g. C9 N压铸模损坏分析
& [/ ?$ b ]' v) ~* e0 m# p一.模具损坏分析
6 D& H* \0 j4 ]# f C+ N 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:
) n$ M" Y8 J, O8 F. S一.在模具加工制造过程中
/ d; `# }0 f0 H4 p, K3 \; w9 U1、毛坯锻造质量问题
* A6 V3 v) x: u# @3 Y5 S: } 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。$ [2 w) ~ g; q1 {
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 t0 |. I' ^" _- \3 e3、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。
1 v* Y, E7 V9 N. @+ c4、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。5 R9 U% M# o4 w c# h2 ^
二.模具处理过程中
' i) \" C. n6 N0 S) K 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。$ V8 o- W: P7 P1 G. Z 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。
. y4 I9 X C# f% G三.在压铸生产过程中3 E7 b. |. F5 [" Q$ t$ u
1、模温- k# {5 |8 A N
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。. h& j% w, b% X" H# p- q. d
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。
1 { n, m z5 B# m% | 应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
! k- a, I( p/ h! |& _2 L' V2、充型
% F( L% c) n# c- c/ O N4 X' Q 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。' Z, j/ w4 I$ A4 b
3、开模
- \9 i5 r1 k4 {* Y7 X5 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。
( j9 m& t, Y9 G% i# X4、生产过程! ]: ^% R8 ~0 ]( A2 H( 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。 |
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