压铸模需要去应力吗？

alphaye

skd61材料的日本压铸模目前基本不去应力。
国内用的瑞典8407材料制作的模具为什么要去除应力呢？

jsmold

去应力可以减少模具使用过程中出现疲劳裂纹。

alphaye

问题是国内去应力后比 日本不去应力的寿命短。

开亮

SKD61与8407，材料结构都压铸模具的首先，材料工艺处理是很重要。但模具结构设计更重要！

alphaye

SKD61与8407，材料结构都压铸模具的首先，材料工艺处理是很重要。但模具结构设计更重要！
开亮 发表于 2010-6-15 09:14 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

从模具结构来看，国内的基本上是复制了日本的。
, \2 b% O1 W4 ]# n4 u
/ _% J1 I# j0 x, i+ n大家有没有实际经验，去应力与不去应力的实际区别？

zpc64

从模具使用来说去应力肯定好，现在老板要考虑经济性啊。

alphaye

那么去应力时能保证龟裂的部分不扩张吗？
% j) H( v; C# j如果处理不好，会从裂纹处开裂导致整付模具报废的

开亮

材料选择好之后就是热处理了，在生产了一定的数量后注意去应力，还有就是设计合理，尽量避免应力集中，注意Ｒ角的大小控制！在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中加工残余应力未去除压铸过程热应力未得到很好去除总之龟裂就是应力集中的表现可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命 。

开亮

以下是为使模具能达长寿命的20点要诀：
; Y4 i8 ^- `& V/ h7 k/ d) P% a1、高品质模材
! o$ w1 i/ z! K0 g2 R. `% Z/ C/ u2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸
% u! l1 U" _* f- n& W3、尽量采用镶件
4、在可能条件下选用尽量大的转角R
, F4 G' h6 n6 O) t6 ~! U5、冷却水道与型面及转角的间距必须足够大
6、粗加工后应去应力回火
7、正确有热处理，淬火冷却须足够快
) I6 y3 b0 _* [6 g, h# o8、彻底打磨去除EDM娈质层
5 ~  k0 M3 X0 K2 Y4 o/ e& `9、型面不可高度抛光
10、模具型面应经氧化处理
11、如选氮化，渗层不能太深
( i, W0 H$ v! M12、以正确的方法预热模具至推荐的温度
13、开始压铸５～10件应使用慢的锤头速度
& }0 H/ v; N* V6 O8 J3 f% ]14、在得到合格产品的前提下尽量降低铝液温度
15、不使用过高的铝液注射速度
+ E! ]: \9 X. h) m7 D# W/ }16、确保模具得到适当冷却，冷却水的温度应保持在40~50℃
17、临时停机，应尽量合模并减小冷却水量，避免再开机时模具承受热冲击
18、当模型面在最高温度时应关冷却液
19、不过多的喷脱模剂
( A) h. h" _0 d- ]20、在一定数量后的压铸后去应力回火

开亮

压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高，故造价较高，因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致模具过早失效而报废，造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有：尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹（龟裂）、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1．材料自身存在的缺陷 众所周知，压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例，铝的熔点为580-740℃，使用时，铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸，型腔表面温度由室温直升至液温，型腔表面承受极大的拉应力。开模顶件时，型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后，模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知，压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13（4Cr5MoV1Si）是目前应用较广泛的材料，据介绍，国外80％的型腔均采用H13，现在国内仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_艺性能不好，导热性很差，线膨胀系数高，工作中产生很大热应力，导致模具产生龟裂甚至破裂，并且加热时易脱碳，降低模具抗磨损性能，因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块，虽然这些合金即脆又有缺口敏感性，但其优点是有良好的导热性，对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此，在合理的热处理与生产管理下，H13仍具有满意的使用性能。 制造压铸模的材料，无论从哪一方面都应符合设计要求，保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此，在投入生产之前，应对材料进行一系列检查，以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 （1） 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 （2） 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 （3） 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2．压铸模的加工、使用、维修和保养 模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题，但在确定压射速度时，最大速度应不超过100m/S。速度太高，促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多；但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s，铸铝的最大压射速度不应超过53m/s，平均压射速度为43m/s。 在加工过程中，较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍，弯曲变形量减少85％，叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时，两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角，又不相互同心，那么在使用过程中，连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑，最好不留机加工痕迹。 电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛，但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中，模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定，粗加工时较深，精加工时较浅。无论深浅，模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力，在使用过程中，模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用：①用油石或研磨去除淬硬层；②在不降低硬度的情况下，低于回火温度下去应力，这样可大幅度降低模腔表面应力。 模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内，尽量降低铝液的浇铸温度，压射速度，提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100～130℃提高至180～200℃，模具寿命可大幅度提高。 焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前，应先掌握所焊模具钢型号，用机械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致，也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热（H13为450℃），待表面与心部温度一致后，在保护气下焊接修复。在焊接过程中，当温度低于260℃时，要重新加热。焊接后，当模具冷却至手可触摸，再加热至475℃，按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却，再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火，是焊接修复中重要的一环，即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。 模具使用一段时间后，由于压射速度过高和长时间使用，型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬，并与型芯和型腔表面粘附牢固，很难清除。在清除沉积物时，不能用喷灯加热清除，这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生，从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除，但不得伤及其它型面，造成尺寸变化。 经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后，无论试模合格与否，均应在模具未冷却至室温的情况下，进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6～1/8时，即铝压铸模10000模次，镁、锌压铸模5000模次，铜压铸模800模次，应对模具型腔及模架进行450—480℃回火，并对型腔抛光和氮化，以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000～15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后，可每25000～30000模次进行一次保养。采用上述方法，可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。 在冲蚀和龟裂较严重的情况下，可对模具表面进行渗氮处理，以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC，低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合，使用一段时间后会大片脱落：高于43HRC，则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时，渗氮层厚度不应超过0.15mm，过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。 3．热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确，引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。 压铸模型腔均由优质合金钢制成，这些材料价格较高，再加上加工费用，成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高，导致报废或寿命达不到设计要求，经济损失世大。因此，在热处理时应注意以下几点： （1） 锻件在未冷至室温时，进行球化退火。 （2） 粗加工后、精加工前，增设调质处理。为防止硬度过高，造成加工困难，硬度限制在25-32HRC，并于精加工前，安排去应力回火。 （3） 淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间，防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温，回火次数一般为3次，在有渗氮时，可省略第3次回火。 （4） 热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹；增碳会降低冷热疲劳抗力。 （5） 氮化时，应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面，不允许用手直接触摸，应戴手套，以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。 （6） 两道热处理工序之间，当上一道温度降至手可触摸，即进行下道，不可冷至室温。 4．压铸模常见故障原因及排除 压铸模常见故障原因及排除方法参见表1。

开亮

压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高，故造价较高，因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致模具过早失效而报废，造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有：尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹（龟裂）、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1．材料自身存在的缺陷 众所周知，压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例，铝的熔点为580-740℃，使用时，铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸，型腔表面温度由室温直升至液温，型腔表面承受极大的拉应力。开模顶件时，型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后，模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知，压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13（4Cr5MoV1Si）是目前应用较广泛的材料，据介绍，国外80％的型腔均采用H13，现在国内仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_艺性能不好，导热性很差，线膨胀系数高，工作中产生很大热应力，导致模具产生龟裂甚至破裂，并且加热时易脱碳，降低模具抗磨损性能，因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用

alphaye

谢谢开亮版版，这20点要诀的确很重要。
4 f; S+ v$ V% g. m
' r7 k$ x6 H3 [" _3 K对于20、在一定数量后的压铸后去应力回火准备用公司的模具做实际试验来验证去还是不去。
" M4 Q- g7 s( R+ b. d也会去模具供应商那里咨询一下老师傅，到时再深入讨论！

jsmold

中国的模具寿命不高与材料、加工方法、热处理工艺都有关系。

lhj7103

中国的模具寿命低，主要是模具材料、制造工艺（含热处理）比日本差太多，与楼主所说的问题无关。

YUYUYUYU

长见识了，第一次听说压铸模用一段时间要去应力。

未济

不能一概而论，具体按实际情况而定，因省下来都是钱，如：
1、模具设计的模次只有3--5万，只要在投产前去一次应力，以后的不去也罢，只要在工艺上按制好点；
2、模具设计的模次虽多，但压铸的频率很低，象每次压铸产品几千的，又要等一段时间再压的。

sandy99

需要消除热应力的生产模次推荐值：
锌合金：第一次2万模次，第二次5万模次。
8 e: A# C' a% R. p铝合金：第一次5千---1万模次，第二次2万---3万模次。
镁合金：第一次5千---1万模次，第二次2万---3万模次。
8 l: |/ y% E7 }. U铜合金：第一次500模次，第二次1000模次。
0 f  E6 c; t+ L" }& k0 `/ u: f4 Z注：1，生产模次计算包括次品模次
2 }! @1 T) I/ n$ J. w# M    2，第三次以后的回火处理，每次之间的模次可逐步增加，但不超过4万模次。

ZXZ5218188

能说一下怎么去应力吗/