東莞壓鑄廠講鋁壓鑄模具是目前應(yīng)用廣泛的模具,由于生產(chǎn)周期長(zhǎng),投資大,制造精度高,成本比較高,所以希望鋁模使用壽命長(zhǎng)。
但由于受材料、加工、使用等一系列因素的影響,模具往往過(guò)早失效而報(bào)廢,造成極大的浪費(fèi)。
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一、材料
模具材料對(duì)模具壽命的影響體現(xiàn)在三個(gè)方面:模具材料的選擇是否正確,材料是否良好,使用是否合理。
統(tǒng)計(jì)表明,由于材料選擇和熱處理不當(dāng),模具早期失效的比例約為70%,鋁壓鑄模具是熱作模具,操作條件極其惡劣,鋁的熔點(diǎn)為580-740℃,壓鑄時(shí)鋁液溫度控制在650-720℃。
在沒(méi)有預(yù)熱模具的壓鑄中,型腔表面溫度從室溫上升到液態(tài)溫度,型腔表面會(huì)承受很大的拉應(yīng)力,當(dāng)模具頂部打開(kāi)時(shí),型腔表面受到很大的壓應(yīng)力,經(jīng)過(guò)數(shù)千次壓鑄,模具表面出現(xiàn)裂紋等缺陷。因此,對(duì)鋁模具材料的要求比較高。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)手冊(cè)詳細(xì)描述了鋁壓鑄模具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題,需要強(qiáng)調(diào)的是,模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免尖銳的圓角和過(guò)大的斷面變化。尖銳圓角引起的應(yīng)力集中可能高達(dá)平均應(yīng)力的 10 倍,容易造成模具早期失效。
此外,還應(yīng)注意由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的后續(xù)熱處理變形和開(kāi)裂,為防止熱處理變形和開(kāi)裂,截面尺寸要均勻,形狀要對(duì)稱、簡(jiǎn)單。盲孔盡量開(kāi)成通孔,必要時(shí)可開(kāi)工藝孔。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中避免了幾何間隙,包括刀痕、夾角、平移槽、孔和截面突變等,減少零件組織和熱處理缺陷的發(fā)生。
3.加工
加工不當(dāng)容易導(dǎo)致應(yīng)力集中、光潔度不足和加工不能完全均勻地去除軋制和鍛造形成的脫碳層??赡軐?dǎo)致材料的早期失效,另外,在加工模具的過(guò)程中。較厚的模板不能堆疊以確保其厚度。
由于鋼板厚度加倍,彎曲變形減少85%,疊合只能起到疊加作用,與單板厚度相同的兩塊板的彎曲變形量是單板的4倍,加工冷卻水道時(shí),應(yīng)特別注意保證兩側(cè)加工時(shí)的同心度。
如果頭角不是同心的,那么在使用過(guò)程中,連接的角會(huì)開(kāi)裂,冷卻系統(tǒng)表面應(yīng)光滑,無(wú)加工痕跡,隨著技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)注意跟蹤和使用先進(jìn)的加工技術(shù),有利于提高模具零件的加工精度,從而延長(zhǎng)模具的使用壽命。
4. 磨削和電火花加工
磨削時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致金屬表面局部過(guò)熱,導(dǎo)致表面殘余應(yīng)力高和結(jié)構(gòu)變化,從而可能導(dǎo)致磨削裂紋,此外,原始組織預(yù)處理不當(dāng)、碳化物偏析、晶粒粗大、回火不充分等都會(huì)引起磨削裂紋。
因此,在保證材料的情況下,要注意選擇合適的冷卻液來(lái)控制磨削過(guò)程的冷卻,控制研磨速度以減少裂紋。