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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# N0 M% m) m- E) i
预防模具损伤的措施$ u3 P. K) u; d
1.良好的铸件结构设计
6 o+ B. |% }( @" l# 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。2 `9 j+ }! I% n A2 R' E
2.合理的模具结构设计
. n8 j! V7 {$ g 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。& X. d7 \4 x6 z2 o6 C5 q& [
2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
1 N( G& L! e- f v& X, e( P* T 3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。
: `+ a! s2 V% Z3 T3 C7 |( |7 ~3 a 4)保持模具热平衡。, F1 B1 |3 R! l$ L% U
3.规范热处理工艺
6 `' Y, X# B5 j3 w5 o 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。; j8 U4 w8 m, s0 s. 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。$ o$ B7 ^) h2 Z
4.压铸生产过程控制
& q X! L8 N- w1 _- ] Z, u5 H 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。& Z: e+ R3 j5 ?0 Y, x0 i" O
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。) c7 e5 i$ O) ^% Y* U6 `4 i
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。0 h9 ?/ Q9 [$ u) K5 R( j; a2 ]: | j
4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。
% g8 j0 ]3 [* x+ P5.模具的维护与保养3 Q8 q/ i3 H% O1 t5 }; ?1 y
1)定期消除应力( {! C+ R! o$ E( b
2)模具修补: t9 R9 z0 L/ e/ b, p. F% `' ^
压铸模损坏分析2 E9 t- R( D4 S, \/ [
一.模具损坏分析
" g7 R- R. D- d: A* ^% v2 k 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:& g) Q& m8 n0 L d: ~. ^
一.在模具加工制造过程中- L& S, o9 `7 ?; {
1、毛坯锻造质量问题
/ c9 B' t+ y8 k* G' 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。
: l8 t& l! x/ \7 c2、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。5 V4 b* [; K- l% X% B1 j" Y, X
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。8 V: c. D6 Z) P9 _( J
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。! l X5 @/ p- n4 N' d% E
二.模具处理过程中+ _' j0 `. T2 B& r
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。
- V4 n2 v2 c" V! M& q& s 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。 A8 d' y) e1 Q" e/ s( B P: y" h6 @
三.在压铸生产过程中4 u3 {0 ~: O" d) k
1、模温1 S% x: T, j# R" D' i; K" m, ]
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。4 K& ?' s0 w$ _7 S
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。8 t, B! t* T, |0 c9 i* o; o( j
应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。: i9 e! x1 V! @+ G9 h
2、充型 ?0 N4 J* \% N c
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。5 F1 k% I5 f) U# j+ Q
3、开模4 i8 e. Y1 E* y4 ~* ^
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。) {1 \9 U# x1 `, t# Y
4、生产过程" `: q6 j/ |% X' m" B) i! e
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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