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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+ m8 \, D$ p" n! y; B6 v3 b
预防模具损伤的措施# u6 a* q: s1 S% P9 ^7 i+ s" k5 w
1.良好的铸件结构设计/ N/ p& C5 e5 ` j8 J5 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。6 r) J& U' d( z( i4 U0 ~$ ^
2.合理的模具结构设计) {, {5 |% F) b2 _9 F
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. H; v6 n @& g, b
2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
6 l+ a: j% s. U& C+ l 3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。
- U% r2 {& z7 V) C, c 4)保持模具热平衡。* U* O9 u" J& _* w
3.规范热处理工艺4 L8 v8 i* B3 a$ n
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。% S/ i ]/ F( q7 @, D, s
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。
4 q7 z5 i7 Y' P2 e4.压铸生产过程控制
' v9 y* _1 n0 C) m1 C 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。. v: G: h6 z Q9 M
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
& a3 W' G- p% j# t9 n 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。
' i1 r2 x: Y& D/ Z j 4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。8 e$ K% H! ^5 p; S
5.模具的维护与保养
' c0 }! n. o" R) q# {" Y 1)定期消除应力/ Q4 t. Y9 B: c
2)模具修补
: l5 X2 |# c4 b" b1 y压铸模损坏分析9 }) y! D, S x5 v
一.模具损坏分析
8 S. M/ `7 R* e 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:
9 M8 W$ p' ?4 n4 P一.在模具加工制造过程中
: V# W9 A; F( l# I5 g! o3 d1、毛坯锻造质量问题" E6 g4 j3 e3 b: A* V. g
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。8 K7 I- t% @9 Y0 o2 g
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。/ g3 L2 C: ]4 K9 I1 F6 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。4 I4 W9 F2 t& o% ]' V, G' |- M
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。
. b0 ^" R% J' D" L* ^" d# ^7 V二.模具处理过程中0 H% w4 \$ `3 J8 M+ B8 Y
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。1 r, K& ]2 f0 j z) W
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。
9 V2 X3 X* f3 {7 {/ L5 m三.在压铸生产过程中
' n% E1 R6 @, g# E1 g. ?7 Z1、模温
a; S% K! c% s5 Z3 j. j 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; e( [; e$ 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。1 U Z# R7 a4 n4 Z1 f/ N
应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。 E9 Q) _* ?* P
2、充型
) w R9 u6 i: K9 ` 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。
: k0 Y2 q% h C! g) V8 I }$ n3、开模
. H9 z# \) k0 v" ?4 l$ G+ M9 \ 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。
) b* H; G# k8 m: u2 m( z4、生产过程
6 J1 q# p* |2 f* U. \, q4 _ 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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