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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
$ Z% x' C3 z8 c8 h& `: Y预防模具损伤的措施
. L3 q+ X9 F3 l* `1.良好的铸件结构设计
/ S+ t4 ` V% h5 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。0 V8 k8 @4 e' y& M( U/ K$ j
2.合理的模具结构设计8 Y) Y) K7 E$ m3 p1 D* U& m
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。
+ C b3 G+ a Z2 T) v6 v7 J 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。, O9 w9 I9 o, h7 T& x& z/ v
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。8 k: i; {) n3 S3 `; c$ |
4)保持模具热平衡。- `- \* u4 ]( i# J# }) f
3.规范热处理工艺
4 `- l( K$ [' a# z 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。
& X: B* w. ^5 M5 \5 H: z1 z9 G4 v 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。) Y* M# M+ e3 q- @0 T# L
4.压铸生产过程控制: T3 F1 {6 [6 E) K
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。8 i; d' n% L/ o' r! P4 I, s- k
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
; K- E/ F! k5 `) m5 j% V 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。( S$ J5 a* M) a
4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。
0 z. ~& J' Z: E# `' _1 q5.模具的维护与保养 r+ D4 X+ f% G' d7 ^6 K9 q% D
1)定期消除应力% z, z* m# h. I9 C- W
2)模具修补
/ y1 y2 _/ L2 s: J( x压铸模损坏分析
4 ]7 D- c0 j9 h& i4 @& ]# k8 k- O一.模具损坏分析3 m5 _! ~% o- }4 E! q/ |
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:
8 K4 a' m) O( ?; w一.在模具加工制造过程中
0 n) i/ c$ }) X- k1、毛坯锻造质量问题
: Z j+ C9 z- H2 `: W9 _+ o 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。
4 @' R& M' L: S) o2、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。; z& @# `$ Z. b
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。
# u9 C1 ]! B. R8 E4、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。
. u8 }6 e) k% N二.模具处理过程中9 `6 c! X0 U4 K k+ G3 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。! f8 _% Y7 `/ p4 v: L
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 L, u/ K' X3 w( \* m7 z; K3 _
三.在压铸生产过程中
- q7 M+ a9 D; v+ K3 d- o1、模温' ]$ A. n$ g- h# r4 H5 `3 B
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。
( A% a" f" Z9 P- U+ X; F; s; c 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。
) T4 I$ C; H4 M$ S/ S+ v& u6 u 应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
& N6 C# d$ s9 v2、充型* g5 Q& ^& A t
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。
. S1 r# W, N- P6 j5 W3 l) v3、开模
7 X, `! }9 l; K2 H2 B" G: e 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。0 u/ [/ ~' {" }& M* s: Y2 k# F( Y+ D9 ]( B
4、生产过程* l3 }: e" C3 R4 U) L- d
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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