泰州模具廠由于生產(chǎn)周期長(zhǎng),壓鑄模具.投資大.制造精度高,所以成本高,所以希望模具有更高的使用壽命。但是因?yàn)椴牧?一系列工等一系列內(nèi)外因素的影響,導(dǎo)致模具過(guò)早失效和報(bào)廢,造成大的浪費(fèi)。
壓鑄模具失效形式主要包括:.拐角處開裂.劈裂.熱裂紋(裂紋).磨損.侵蝕等。壓鑄模具失效的主要原因是:材料本身的缺 陷.加工.使用.維修和熱處理問(wèn)題。
一.材料本身的缺 陷
眾所周知,壓鑄模的使用條件其惡劣。以鋁壓鑄模為例,鋁的熔點(diǎn)為580-740℃,鋁液溫度控制在650-720℃。在模具未經(jīng)預(yù)熱的情況下,型腔表面溫度從室溫上升到液體溫度,型腔表面承受較大的拉應(yīng)力。模具頂部打開時(shí),型腔表面承受較大的壓應(yīng)力。經(jīng)過(guò)數(shù)千次壓鑄,模具表面出現(xiàn)裂紋等缺 陷。
由此可見,泰州模具廠壓鑄的使用條件是急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力.斷裂韌性.熱作模具鋼具有較高的熱穩(wěn)定性。H13(4Cr5MoV1Si)是目前應(yīng)用廣泛的材料,據(jù)介紹,國(guó)外百分之八十型腔均采用H13、目前國(guó)內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝術(shù)性能差,導(dǎo)熱性差,線膨脹系數(shù)高,工作中熱應(yīng)力大,導(dǎo)致模具開裂甚至開裂,加熱時(shí)容易脫碳,降低了模具的耐磨性。因此,它屬于淘汰鋼。馬氏體時(shí)效鋼適用于對(duì)耐磨性和耐腐蝕性要求不高的模具。鎢和鉬等耐熱合金僅 限于具有嚴(yán)重?zé)崃鸭y和腐蝕的小塊。雖然這些合金易碎且具有間隙敏 感性,但其優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱性好,對(duì)于需要冷 卻且無(wú)法設(shè)置通道的厚壓鑄件壓鑄模具具有良好的適應(yīng)性。所以,在合理的熱處理和生產(chǎn)管理下,H13仍有令人滿意的使用性能。在任何方面,壓鑄模的制造材料都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,確保壓鑄模在正常使用條件下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。因此,在投產(chǎn)前,應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行一系列的檢查,以防止材料出現(xiàn)缺 陷,造成模具早期報(bào)廢和加工成本的浪費(fèi)。宏觀腐蝕檢方法包括宏觀腐蝕檢查.金相檢查.超聲檢查。
(1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性.偏析.龜裂.裂紋.表面的非金屬夾和錘裂.接縫。
(2)金相檢查。主要檢查材料晶界碳化物的偏析.分布狀態(tài).晶料度及晶粒間夾雜等。
(3)超聲檢查。主要檢查材料內(nèi)部的 陷和大小。
二.加工壓鑄模.使用.維修和保養(yǎng)
壓鑄模具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題已在模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中詳細(xì)介紹,但在確定壓射速度時(shí),速度不應(yīng)超過(guò)100m/S。速度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致模具腐蝕,增加型腔和型芯上的沉積物;但是太低容易造成鑄件缺 陷。因此,對(duì)于鎂.鋁.鋅的低壓射速度為27.18.12m/s,鑄鋁的壓射速度不應(yīng)超過(guò)53m/s,平均壓射速度為43m/s。
在加工過(guò)程中,較厚的模板不能通過(guò)疊加來(lái)保證其厚度。由于鋼板厚度是鋼板厚度的1倍,彎曲變形減少百分之八十五,疊層只能起到疊加的作用。與單板厚度相同的兩塊板的彎曲變形是單板的4倍。此外,在加工冷 卻水通道時(shí),應(yīng)特別注意確保兩側(cè)的同心度。如果頭部的拐角不相互同心,連接的拐角在使用過(guò)程中會(huì)開裂。冷 卻系統(tǒng)的表面應(yīng)光滑,不要留下加工痕跡。
電火花加工在模具型腔加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但加工后的型腔表面留有淬火層。這是由于模具表面在加工過(guò)程中自行滲碳和淬火造成的。淬火層的厚度由加工過(guò)程中的電流強(qiáng)度和頻率決定。粗加工時(shí)深,精加工時(shí)淺。無(wú)論深 度如何,模具表面都有很大的應(yīng)力。如果淬火層不清 除或應(yīng)力消 除,模具表面在使用過(guò)程中會(huì)開裂.點(diǎn)蝕和開裂??捎糜谙?除淬硬層或去應(yīng)力:
①用油石或研磨去除淬硬層;
②在不降低硬度的情況下,應(yīng)力低于回火溫度,這樣可以大大降低模腔表面應(yīng)力。
模具在使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝。在工藝許可范圍內(nèi),盡量降低鋁液的燒鑄溫度和壓射速度,提高模具的預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模具的預(yù)熱溫度為100~130℃提高至180~200℃,可以大大提高模具的使用壽命。