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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
) k& i9 d( E/ s; ^预防模具损伤的措施
% P" M/ B" n- ~& B5 h% [; O1.良好的铸件结构设计! T' i+ i6 Y+ X, x# c. m2 f
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。1 }- l z( g* u
2.合理的模具结构设计6 x* M* f3 l+ N7 A y
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。) S, A: ]; o% x8 W+ z2 J! x
2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。' f- v9 [; B- \. _2 @. a" i
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。1 a: i* H' z% h8 |- t, S6 f, l
4)保持模具热平衡。0 P, {0 k7 \1 c7 Y; n2 t
3.规范热处理工艺
& p3 Q ? f1 c0 O/ m! m/ q 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。- y6 a) B$ Q4 ~, s, X
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。! @$ m* y% N( a8 R/ a
4.压铸生产过程控制* O/ R% ?) i2 P5 ?1 | t
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。, |/ y: U) a, R# B
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。9 f! W/ i; I; i i( l; B1 \
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。& S0 m4 m- {0 S, C. ~/ V
4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。
4 ~& z1 M* E9 C5.模具的维护与保养3 V! {* J) P* L" |- e
1)定期消除应力2 @1 s( E; h7 m
2)模具修补8 Z; v: R0 t& B
压铸模损坏分析1 s! W& q1 m2 P0 [; b- r
一.模具损坏分析
5 K9 _* k1 n1 N! @* e! t6 P 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:+ t: v+ n9 D: Z$ d$ o% r' m
一.在模具加工制造过程中1 S) j1 O7 ?5 E4 A. h! l9 h$ V; G& s5 `
1、毛坯锻造质量问题/ p; H/ G, X3 k
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。; g( J' X, l2 Z8 j
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。
+ b$ }& b: q9 t) B. A# N4 u3、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。
9 Y2 F( `* U U! e. o4、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。9 R" p+ R- j7 ^1 k0 \# P
二.模具处理过程中2 Z9 Y( N* _* Z- t# s+ f
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。
: u3 X7 B; K' B1 z% V+ j! a 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。
+ B) X8 W9 X8 ?- I- h* R: X. A三.在压铸生产过程中5 z* C, Z0 N7 u) O; M% r7 x p
1、模温/ `: j: W/ y$ w: Y
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。1 n8 T3 `' P9 Y2 m, q1 @% @
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。
. z! {! L# K# j 应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
7 Y3 b1 e/ q" i' D! W2、充型
" F9 ]7 i0 f8 n9 o5 \0 I 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。
4 b3 Z/ l6 h* i" F9 G0 S! o3、开模
, o) F! j0 ~/ E# ]+ ]* p4 d$ O 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。9 n; D. ^0 Q$ @
4、生产过程
+ q# t" j5 G% b. `0 j 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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