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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$ [& p1 s: \, ]1 U* r M5 U
预防模具损伤的措施7 d2 f! \0 r" S$ O/ y
1.良好的铸件结构设计
6 Z s1 d$ Z- P& M T 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。
8 P- V1 `9 r- ?6 u; s2.合理的模具结构设计6 b; d: L/ t3 \$ q2 \
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。
4 W; f6 {* o; F8 ]3 _! I 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。- a1 _; h( H2 ^' B( y5 s% ?
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。$ X6 ~ |) [- z0 e
4)保持模具热平衡。
7 z& l6 h% o. g( J, r3.规范热处理工艺3 Y0 R$ x* r3 B
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。3 t e) Y+ x7 L- Z
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% T1 E9 U6 r; w2 q: B. Y4.压铸生产过程控制
* n: j& g. J; H! r0 g' {$ f$ \ 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。. J& d7 c8 |. ]4 ]! B; b
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
1 k* c+ {1 o* C: O2 s3 H 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。
* u+ V0 t d' }& C1 c 4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。3 C/ P' ?7 c5 h' P
5.模具的维护与保养8 \+ G* T! X/ I! f- T7 D; l( N% O
1)定期消除应力
+ `6 w& _* ?$ L0 k 2)模具修补# V1 n( X- t- W# r
压铸模损坏分析+ v) Q, e" D- i! ]
一.模具损坏分析
+ X8 f: v8 U9 g" y 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:3 o2 G+ ]: j& f- o; G2 `
一.在模具加工制造过程中
* {/ c6 r1 W% s" @, b7 Z1、毛坯锻造质量问题/ z& D: w& [1 h, N. L' O* _9 V0 q
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。 O; O- A1 s C% s, e, l, k8 |
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。+ R% `9 L6 x. h' L, Z g& m; O7 f
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。 U0 ~ O- F& k9 k
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。# d- b$ i$ `$ r9 {: i0 x: j+ q+ A* v
二.模具处理过程中
9 E& n% ?, b2 }$ e 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。
4 B0 [$ c- {( k" 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。
( `& x. a5 F0 f3 k三.在压铸生产过程中
. U% c. Y y6 T& Y& G1、模温
/ a; F' G8 I+ Y8 i6 L u8 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。. z, B0 ^! E' i9 W. b! W1 T1 a7 v
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。
0 n1 ?2 @0 Q" o3 ?5 Y 应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
8 T. F+ A/ m% [" X7 r* W/ d( J6 |8 c2、充型
5 d+ f3 ]6 {5 M* n9 @ 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。# a. F! ~- g( r) S1 F
3、开模& o3 g1 N% b6 J& P+ {+ ]
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 Q) a, a& z0 a2 `: i
4、生产过程
% `. x: h) x/ H6 @8 u6 L3 H3 ` 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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