鋁壓鑄模是社會當(dāng)前階段應(yīng)用較為廣泛的模具,因為生產周(zhōu)期長(zhǎng)、投資高與製造精度(dù)高等(děng),所以其(qí)造價相對較高(gāo),對於(yú)鋁壓模具的使用壽(shòu)命有較高的要求。
然而,因為材料(liào)、機械加工與使(shǐ)用等(děng)一係列各種實質因素的影響,經常導致模具過早失效(xiào)從而發生報廢現(xiàn)象(xiàng),導致極大的浪費(fèi)後果(guǒ)。鋁(lǚ)壓鑄(zhù)模具製造經過對模具的選材、設計、製造(zào)與使用等各個方麵,進行分析影響(xiǎng)鋁壓模具使用壽命的主要因素與相關的注意事(shì)項。
一.鋁壓鑄模具的材料分析
模具材料(liào)對(duì)於模具壽命的作用體現於模具(jù)材料(liào)的選取是(shì)否合適,材質是否合理與使用是否正確(què)這(zhè)三個具體方麵(miàn)。當進行開模頂件時,型腔表麵上會承受著較(jiào)大的壓應力。發生數千次的壓(yā)鑄之後,模具表麵將會出現(xiàn)龜裂等各種缺陷。
二.鋁壓鑄模具的壽命影(yǐng)響因素
(1)結構設計
在模具設計手冊中,有分析到鋁壓鑄模設計(jì)的相關(guān)注(zhù)意事項,應(yīng)當強調的為模(mó)具結構設計,需要盡量防止尖銳的(de)圓角與過大的截麵變化。尖銳的圓角導致的應力集中能夠(gòu)達到平均應力的(de)10倍(bèi)。同時,需要注意因為結構設計不(bú)合理導致(zhì)後續熱處(chù)理發生變形開裂現象。
為了能夠防止熱處理變形和開裂現象,截麵尺寸應當保證均勻形狀(zhuàng)與對稱簡單(dān)的(de)標準,盲(máng)孔盡量形成通孔的狀況,在必(bì)要的情況下能夠(gòu)開工藝孔。
(2)機加工
不合適的機加工容易導致(zhì)應力集中,當光潔度不足與機(jī)加工缺(quē)乏完全均勻地消除軋製鍛造所構成的脫碳層,都可能會使得材料發生早期失效。
同時,在加工(gōng)模(mó)具(jù)的具(jù)體過程中,較厚的(de)模(mó)板不可以使用疊(dié)加的方法來保(bǎo)證其相應的厚度。在加工冷卻水道過程中,兩麵加工過程中應當注重保持同心度。若頭部發生拐(guǎi)角現(xiàn)象,而且不能夠相互同心,然而在實際的使用過程中,相連的拐角處就會發生開裂(liè)。
(3)磨削和電火花(huā)加工(gōng)
磨削加工容(róng)易使得金屬表麵(miàn)出現局部過熱現象,形成高的表麵殘餘應力和組織變化等方麵,可(kě)能會促使磨削裂紋的產生。
同時,原始組(zǔ)織發生預處理不當的情況時,碳化(huà)物偏析、晶(jīng)粒(lì)粗大與回火不充分等方麵都(dōu)會(huì)導致磨削裂紋。所以,在保證材質的狀況下,應當注意選取合適的冷卻液控製磨削加工冷(lěng)卻。
電(diàn)火花加工可以在發生淬火(huǒ)回火(huǒ)後的模具表(biǎo)麵產生淬火馬氏體的白亮淬硬層,其相應的厚度是由加工過程中電流(liú)強度與頻率所決定(dìng)的。
(4)熱處理(lǐ)
熱處理不當是引起模具發生早期失效的主要原因。熱處理的變形現象主要是由熱應力與組織應力導致產生的。如果應力超過(guò)屈服強度時,材料則會(huì)發生塑性變形,如果當(dāng)應力(lì)超過強度極限時,則會(huì)導致零(líng)件淬裂。鋁壓鑄模具在具體的熱處理時,應當要重視(shì)以下幾個方麵:
①鍛件在(zài)沒有冷卻到室溫時(shí),應當要實行球化退(tuì)火;
②進行粗加工後與精加工過程之前,應當增加調質處理;
③進行淬火(huǒ)過程時,應當注意鋼的加熱溫度與保溫時間以防止奧氏體粗化;
④進(jìn)行熱處理(lǐ)過程時,應當注(zhù)意型腔表麵的脫(tuō)碳和增碳;
⑤進行氮化(huà)過程時,應當注(zhù)意氮化表麵不允許存(cún)在油汙。
⑥進行兩道熱處理工序過程之間,當上一道溫度下降到手能夠觸摸時(shí),則可以進行下道;
⑦使用(yòng)靜態(tài)淬(cuì)火法、鹽爐淬火與專用夾具淬火等各種方式,從而減少熱處(chù)理變形。
⑧跟蹤采用先進熱處理設(shè)備(bèi)與工藝,能夠(gòu)提升模具表麵光潔度,有利於控製熱處理變形。
(5)生產操作
當鋁壓鑄模(mó)具確定壓射速度時,相(xiàng)應的速度不可以太高,速度過高會導(dǎo)致模具發生腐蝕、型腔與(yǔ)型芯上出現(xiàn)沉積物增多(duō)的結果,然而,過低則會容易使得鑄件發生缺陷,所以,對於鋁壓鑄模最低壓射速度應當為18m/s,相應的最大壓射速度不應當大(dà)於53m/s,平(píng)均的壓射速度應當為43m/s。
模具在具體使用過程當中,應當嚴格控製鑄造工藝流程。在工藝(yì)允許範圍之內,應當降低鋁液的澆鑄溫度(dù)與壓射速度,有(yǒu)利於提升(shēng)模具預熱溫度。