| 常見(jiàn)壓鑄模具的失效形式與模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在壓鑄模具的生產(chǎn)壓鑄零件過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)不同形式的模具失效，這是壓鑄模具在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的過(guò)程。本文對(duì)壓鑄模具的失效形式與對(duì)壓鑄模具失效的影響因素等進(jìn)行闡述，并重點(diǎn)對(duì)壓鑄模具的技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與制造工藝等等進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，它對(duì)于提高壓鑄模具使用壽命與改善壓鑄模具的綜合性能、大幅度降低成本、充分發(fā)揮傳統(tǒng)壓鑄模具具的潛力，具有十分重要的意義。下面就來(lái)跟著小編一起去看一看吧! 一、壓鑄零件生產(chǎn)與壓鑄模具關(guān)系 壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)三大要素之一，結(jié)構(gòu)正確合理的壓鑄模具是壓鑄零件生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的先決條件，并在保證鑄件質(zhì)量方面(下機(jī)合格率)起著重要的作用。由于壓鑄工藝的特點(diǎn)，正確選用各工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素，而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提，模具設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是對(duì)壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計(jì)的綜合反映。如若模具設(shè)計(jì)合理，則在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題少，鑄件下機(jī)合格率高。反之，壓鑄模具設(shè)計(jì)不合理，諸如：壓鑄零件設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)定模的包裹力基本相同，而澆注系統(tǒng)大多在定模，且放在壓射后沖頭不能送料的壓鑄機(jī)上生產(chǎn)，無(wú)法正常生產(chǎn)，壓鑄零件一直粘在定模上。盡管定模型腔的光潔度打得很光，因型腔較深，仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu)，熟悉壓鑄機(jī)的操作過(guò)程，要了解壓鑄機(jī)及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性，掌握在不同情況下的充填特性，并考慮壓鑄模具加工的方法、鉆眼和固定的形式后，才能設(shè)計(jì)出切合實(shí)際、滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的模具。剛開(kāi)始時(shí)已講過(guò)，金屬液的充型時(shí)間極短，金屬液的比壓和流速很高，這對(duì)壓鑄模具來(lái)說(shuō)工作條件極其惡劣，再加上激冷激熱的交變應(yīng)力的沖擊作用，都對(duì)壓鑄模具的使用壽命有很大影響。壓鑄模具的使用壽命通常是指通過(guò)精心的設(shè)計(jì)和制造，在正常使用的條件下，結(jié)合良好的維護(hù)保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞，在不能再修復(fù)而報(bào)廢前，所壓鑄的模數(shù)(包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù))。 二、壓鑄模具的主要失效形式分析與技術(shù)設(shè)計(jì) 實(shí)際生產(chǎn)中，壓鑄模具的失效主要有三種形式： 1)熱疲勞龜裂損壞失效; 2)碎裂失效; 3)溶蝕失效。 致使壓鑄模具失效的因素很多，既有外因(例澆鑄溫度高低、模具是否經(jīng)預(yù)熱、水劑涂料噴涂量的多少、壓鑄機(jī)噸位大小是否匹配、壓鑄壓力過(guò)高、內(nèi)澆口速度過(guò)快、冷卻水開(kāi)啟未與壓鑄生產(chǎn)同步、壓鑄件材料的種類(lèi)及成分Fe的高低、鑄件尺寸形狀、壁厚大小、涂料類(lèi)型等等)。也有內(nèi)因(例壓鑄模具本身材質(zhì)的冶金質(zhì)量、坯料的鍛制工藝、壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、模具機(jī)(電加工)加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、壓鑄模具的熱處理工藝、包括各種配合精度和光潔度要求等)。壓鑄模具若出現(xiàn)早期失效，則需找出是哪些內(nèi)因或外因，以便今后改進(jìn)。 1)壓鑄模具熱疲勞龜裂失效在壓鑄生產(chǎn)時(shí)，壓鑄模具反復(fù)受激冷激熱的作用，成型表面與其內(nèi)部產(chǎn)生變形，相互牽扯而出現(xiàn)反復(fù)循環(huán)的熱應(yīng)力，導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)二損傷和喪失韌性，引發(fā)微裂紋的出現(xiàn)，并繼續(xù)擴(kuò)展，一旦裂紋擴(kuò)大，還有熔融的金屬液擠入，加上反復(fù)的機(jī)械應(yīng)力都使裂紋加速擴(kuò)展。為此，一方面壓鑄起始時(shí)模具必須充分預(yù)熱。另外，在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中壓鑄模具必須保持在一定的工作溫度范圍中，以免出現(xiàn)早期龜裂失效。同時(shí)，要確保壓鑄模具投產(chǎn)前和制造中的內(nèi)因不發(fā)生問(wèn)題。因?qū)嶋H生產(chǎn)中，多數(shù)的壓鑄模具失效是熱疲勞龜裂失效。 2)碎裂失效在壓射力的作用下，壓鑄模具會(huì)在最薄弱處萌生裂紋，尤其是壓鑄模具成型面上的劃線(xiàn)痕跡或電加工痕跡未被打磨光，或是成型的清角處均會(huì)最先出現(xiàn)細(xì)微裂紋，當(dāng)晶界存在脆性相或晶粒粗大時(shí)，即容易斷裂。而脆性斷裂時(shí)裂紋的擴(kuò)展很快，這對(duì)壓鑄模具的碎裂失效是很危險(xiǎn)的因素。為此，一方面凡模具面上的劃痕、電加工痕跡等必須打磨光，即使它在澆注系統(tǒng)部位，也必須打光。另外要求所使用的壓鑄模具材料的強(qiáng)度高、塑性好、沖擊韌性和斷裂韌性均好。 3)熔融失效前面已講過(guò)，常用的壓鑄合金有鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金，也有純鋁壓鑄的，Zn、Al、Mg是較活潑的金屬元素，它們與壓鑄模具材料有較好的親和力，特別是Al易咬模。當(dāng)壓鑄模具硬度較高時(shí)，則抗蝕性較好，而成型表面若有軟點(diǎn)，則對(duì)抗蝕性不利。但在實(shí)際生產(chǎn)中，溶蝕僅是壓鑄模具的局部地方，例內(nèi)澆口直接沖刷的部位(型芯、型腔)易出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)象，以及硬度偏軟處易出現(xiàn)鋁合金的粘模。 壓鑄生產(chǎn)中壓鑄模具經(jīng)常存在的問(wèn)題注意點(diǎn)： 1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng) (1)對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求： �、賶菏覂�(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿(mǎn)度來(lái)選定，同時(shí)，澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。 ②壓室與澆口套的內(nèi)孔，在熱處理后應(yīng)精磨，再沿軸線(xiàn)方向進(jìn)行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm。 �、鄯至髌髋c形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內(nèi)徑，沿脫模方向有5°斜度。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí)，因縮短了壓室有效長(zhǎng)度的容積，可提高壓室的充滿(mǎn)度。 (2)對(duì)于壓鑄模具橫澆道的要求 �、倮渑P式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部?jī)?nèi)徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過(guò)早進(jìn)入橫澆道，提前開(kāi)始凝固。 �、跈M澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴(kuò)大，則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10-30%。 ③橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度。保持一定長(zhǎng)度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過(guò)深，則因冷凝過(guò)慢，既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。 �、軝M澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。 |
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