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提高高壓鑄模壽命的鑄模的7個方式

發(fā)布日期:2024-10-29 16:03:57 作者: 點擊:6

選擇好的鋼材制造是保證壓鑄模使用壽命的基本條件。自20世紀50年代以來,中國普遍采用原蘇聯(lián)引進的30年代CR2W8V熱作壓鑄模具鋼,壓鑄時一般壓鑄1~2萬個次型腔,開始出現(xiàn)發(fā)絲裂紋,壓鑄模壽命為5萬個模次。20世紀90年代,優(yōu)質(zhì)鋼種從美國引進H13(4CR5MOSIV1),采用這種鋼制壓鑄模具,采用嚴格的熱處理工藝,生產(chǎn)的壓鑄模具使用壽命可達15~20萬模次,是目前廣泛使用的壓鑄模制造鋼。以這種鋼為基體,在這種鋼的基礎(chǔ)上延伸出各種類似的鋼號,例如國際標準化組織的40CRMOV5;日本(JIS)的SKD61;韓國的STD61;德國(DIN)的X40CRMOV5-1;英國(BS)的BH13;俄羅斯的4X5M;QR90,GS-344M等。


H13鋼是一種硬硬結(jié)合的鋼.熱作模鋼冷硬結(jié)合,其主要特點是:

(1)淬透性強,韌性強;

(2)具有優(yōu)異的抗裂性,可直接用水冷卻;

(3)耐磨性,可通過滲碳或氮化工藝提高其表面硬度,但耐熱性能會略有下降;

(4)由于其含碳量較低,二次硬化回火性能較差;

(5)在較高能力(熱硬)在較高溫度下,但當(dāng)使用溫度超過540時℃硬度會迅速降低;

(6)熱處理過程穩(wěn)定,變形?。?/p>

7)良好的切削加工性能;

(8)中等抗脫碳能力。

H13鋼的碳含量(質(zhì)量分數(shù))低于0.5%時,CR.W.MO.V對于等合金元素,鋼中的碳含量約為5.0%。它與其他碳化物形成的組織使鋼具有很高的淬透性和熱硬度。結(jié)果表明,鋼在空冷時可以淬火,淬火硬度約為55HRC。



鑄造和壓鑄模具的合理設(shè)計。

由于鑄造結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,壓鑄模具的截面較細(見圖2)和壁厚不均勻(見圖3),往往會導(dǎo)致壓鑄模具開裂。坡度設(shè)計不當(dāng)會導(dǎo)致打開模具后的抽芯和摩擦。模腔壁接合處倒角小,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中裂紋。澆注系統(tǒng)的設(shè)計,如流動方向.截面積.噴射速度控制不當(dāng)會導(dǎo)致型腔或型芯被侵蝕。壓鑄模剛度不足足,導(dǎo)致壓鑄模具構(gòu)件在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)早期變形或斷裂,這是由于過于注重成本節(jié)約。由于裝配尺寸過小,壓鑄件容易形成較大的預(yù)應(yīng)力,導(dǎo)致壓鑄模在生產(chǎn)過程中爆裂。在壓鑄模具制造過程中,由于各部匹配精度選擇不當(dāng),壓鑄過程中鋁液進入,導(dǎo)致壓鑄模具過早失效。


在設(shè)計壓鑄模時,盡量少做鑲嵌,可以顯著提高型腔的整體剛度。針對復(fù)雜的壓鑄模工作環(huán)境.在惡劣的情況下,保證壓鑄模的熱平衡非常重要。為了保證壓鑄件的工作溫度穩(wěn)定,需要移動壓鑄件.設(shè)計合理的冷卻系統(tǒng)(見圖5.圖6)。在同一個生產(chǎn)周期內(nèi),模具溫度也經(jīng)歷了急劇上升。.由于鑄件壁厚不同,平衡溫度一般為合金澆注溫度的35%~45%。


3保證壓鑄模的加工質(zhì)量。

壓鑄模在磨削過程中產(chǎn)生摩擦熱,導(dǎo)致表面出現(xiàn)磨削裂紋。此外,由于壓鑄模具的研磨應(yīng)力,其耐熱性和疲勞性能降低。凹面模具表面,特別是澆注口表面的粗糙度.有輕微劃痕和劃痕的地方是潛在的裂縫源。當(dāng)使用電火花機床進行精加工時,由于局部高溫形成表面下的回火區(qū)域,組織和化學(xué)成分與基底不同,硬度高,加上表面殘余應(yīng)力,在壓鑄模使用初期拋光不當(dāng)會產(chǎn)生小裂縫(見圖7)。壓鑄模與壓鑄機之間的平行度.垂直度的安裝精度會導(dǎo)致導(dǎo)軌異常磨損或頂出困難,影響鑄件外觀(見圖8)。

第四,合理規(guī)范熱處理工藝。

壓鑄模材料應(yīng)具有較高的熱強度和回火穩(wěn)定性,以獲得較高的熱疲勞抗性和耐磨性。此外,由于壓鑄模具的精度和復(fù)雜性不同,淬火變形和裂紋可以通過后續(xù)處理來消除(見圖9。圖10)。

壓鑄鋅鋁鎂合金,壓鑄模與金屬液接觸的零件一般熱處理硬度為44-48HRC,壓鑄銅合金硬度為38-42HRC。在使用壓鑄模之前,需要進行去應(yīng)力處理。我們使用它。H13材料作為模芯壓鑄模,通常在5000-10000模之間進行一次去應(yīng)力回火處理,然后每15000-20000模數(shù)進行一次去應(yīng)力處理,退火溫度比原來的回火溫度低30-50。

加固壓鑄模表面。

表面強化處理是對材料表面施加非常高的能量,使其發(fā)生物理-化學(xué)變化,從而實現(xiàn)強化。這個過程有簡單的過程.加工速度快.零件變形小.生產(chǎn)效率高的特點。在這個過程中,電火花表面強化技術(shù)是一種減少表面沖刷的方法.防止金屬咬合.延長其使用壽命的有效方法之一。在表面強化處理過程中,連接回路的正負(金屬工件)通過脈沖電路放電進行周期性接觸,導(dǎo)致氣隙放電,形成火花和高溫。高溫升華的正極材料在工件表面重熔沉積.擴散.復(fù)合和硬化的過程使復(fù)合工件的表面成分均勻.沉積層結(jié)構(gòu)致密,硬度高。沉積層與基體結(jié)合牢固,抗沖擊,不易剝落,加強處理時,工件處于冷狀態(tài),放電點小,時間短,無退火變形。本公司將兩套表面強化壓鑄模與普通壓鑄模進行比較,說明是否耐腐蝕.耐高溫.耐磨損.耐高溫.耐磨等性能,可延長壓鑄模壽命10000-20000。

6.壓力鑄件的使用規(guī)范。

6.1預(yù)熱和熱平衡壓鑄模。

壓鑄模中的應(yīng)力與壓鑄模中的溫度梯度成正比,因此有必要適當(dāng)提高預(yù)熱溫度。然而,高預(yù)熱溫度會降低壓鑄模表面材料的屈服強度,從而影響模具的熱疲勞性能。此外,在生產(chǎn)過程中保持熱平衡,提高生產(chǎn)效率.確保鑄件的密封性很重要。冷水機必須連續(xù)使用,冷卻水在生產(chǎn)過程中不得突然打開或關(guān)閉。工作的節(jié)奏和一致性為保持壓鑄模具的熱平衡創(chuàng)造了條件。

6.使用壓鑄模漆。

涂層的使用在保護壓鑄模材料方面起著重要的作用。涂層不均勻覆蓋的區(qū)域通常是嚴重腐蝕的區(qū)域。當(dāng)涂層噴入高溫模腔時,蒸汽壓力過大,導(dǎo)致脫模.濺起,使漆膜不能完全吸附在形狀表面。方案是增加噴涂壓力,使霧滴獲得更高的動能,克服霧滴凝結(jié)現(xiàn)象,達到均勻涂層的目的。

6.3保養(yǎng)壓鑄模。

壓鑄模在使用過程中,由于支撐板的原因,壓鑄模是定期檢修的.套板.抽芯機構(gòu).壓鑄模具早期損壞的重要原因是機構(gòu)的變形和松脫。

6.4壓力鑄件模具安裝及使用規(guī)范。

(1)壓鑄模在使用前,首先閱讀壓鑄模材料的說明和注意事項,了解壓鑄模的基本結(jié)構(gòu),尤其是壓鑄模上各滑塊的運動順序。

(2)開啟新壓鑄模.固定模具,清除壓鑄模上的污垢和腐蝕,檢查模腔內(nèi)的拋光是否不徹底,檢查壓鑄模的活動部位,如滑板.推桿.復(fù)位桿等位置是否準確.是否有傾斜現(xiàn)象,檢查型面.型芯.導(dǎo)柱.斜導(dǎo)柱.油缸等,不能碰觸.凹陷.裂縫等缺陷。

(3)打開冷卻水,檢查冷卻水管道是否暢通,是否有泄漏;檢查油缸與滑塊的連接處(見圖11)是否安裝正確.結(jié)構(gòu)可靠.動作靈活。

(4)壓鑄模在使用前應(yīng)進行預(yù)熱。我公司一般用液化氣填充,用火焰噴槍加熱壓鑄模。


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