压铸模损坏原因及预防措施

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新闻摘要:模具损坏分析在压铸生产中，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：一．在模具加工制造过程中1、毛坯锻造质量问题有些模具只生产了几百件就出现裂纹，而且裂纹发展很快。2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应
模具损坏分析

0 Z# n+ W' ]6 d在压铸生产中，模具损坏最常见的形式http://www.51base.com/Txt2Img/20062918111243.gif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：

/ u* Z! I. \; b/ C' d: J/ e7 q3 h一．在模具加工制造过程中
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1、毛坯锻造质量问题
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http://www.51base.com/Txt2Img/20064918311243.gif，形成流线，http://www.51base.com/Txt2Img/20061918011243.gif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。
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。
$ O! _8 c% g" H' h% e$ A. h3、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。
+ s3 H" `2 @$ J$ |5 Q& ?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。

; J6 r, |; m, o4 R% I% M6 a二．模具处理过程中
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' {4 n) w% |$ G4 z. Y, K6 G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。
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。
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7 H# ^2 p7 B- ^+ M  b9 T0 `9 U3 O三．在压铸生产过程中

) [  k! i( z. S; _1 m) N; G1、模温
( n7 o2 z, E9 ^' L9 o5 H1 w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。
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 y, x" I4 n1 p  ~4 \3 T2 c0 x应设置冷却温控系统，保持模具工作温度在一定的范围内。
+ o8 \& K# i* Q: `1 x2、充型
# ?3 Z$ I* H& L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。
  Z9 B/ ~- G1 R3、开模
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、生产过程
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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' t4 b+ K! q' C/ M  b预防模具损伤的措施
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+ n; x1 r. `, m  Y4 s) v& a1．良好的铸件结构设计
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( T! l8 _* b' D4 J' c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。

+ l6 Z' O$ S  c' T! v2．合理的模具结构设计
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, [5 B/ R0 q% h7 f0 K' h1）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。
2）浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
) ?' A/ Y  P5 {3 [+ v0 p3 O3）正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。
4）保持模具热平衡。
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3．规范热处理工艺

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。
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。

8 c/ U* H8 h& o0 |4．压铸生产过程控制
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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。
& P6 V/ B5 H9 m0 _: \9 [2）合理的压铸工艺：比压、充填速度。
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. u% [9 T  ?# K$ ~7 k4）对合金熔炼严格控制，减少金属液中气体。
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5．模具的维护与保养
( o; T% Q2 V9 k8 C4 b9 b' a8 E
5 c' H  |9 m# k1 w1）定期消除应力
% C2 \7 R0 ^- H  e9 n2）模具修补
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! a9 A& s8 K  [  C. z2 D% X压铸件结构设计的注意事项

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