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减少压铸模具的寿命因素

时间:2015-04-10     作者:古怪猴子实业【原创】   阅读

压铸模具失效的主要原因:

交替的热胀冷缩应力,频繁重复的周期很长一段时间,在模具表面的热疲劳龟裂纹。

2)由热应力和机械应力引起模具整体开裂,破碎。

3)在注射力和热应力的作用下,模具将在裂纹萌生强度最弱,腔骨折。

4),机械磨损,化学腐蚀,熔蚀冲刷侵蚀侵蚀造成的模具。

5)通过夹紧,插芯压力和充装压力使塑性变形的模具。模具的失效原因的缺陷是复杂的,在实际应用方面探讨延长压铸模使用寿命的一些措施。

 

压铸模具的材料选择

为了提高热冲击韧性,目前常用的H13钢的纯度要求的化学成分:优质钢的含量(质量分数,下同)小于0.005%;超级H13钢需求的含量小于0.003%P含量小于0.015%。钢的晶界共晶碳化物夹杂,大块共晶碳化物及杂质强度小,不能抵抗热疲劳,降低钢的塑性,是裂纹的起源。精钢电渣重熔用,它不仅纯度高,而且还具有结构紧凑,优良的耐热疲劳性,良好的抗热裂性和良好的韧性和塑性,优良的抛光,更好的不同的各向同性等性能。钢铁材料组织均匀性的要求要均匀,同性坯任意方向的机械性能,没有纵向的性能差异,横向和深度方向。

选择合适的模具材料,采用高强度合金材料可以提高模具的使用寿命。优化在瑞典,德国,234484074),美国H13 gr5movlsi日本SKD61材料。日本的日立DAC55,高硬度zhd435具有良好的韧性和耐高温强度高,模具寿命也很高。

 

压铸模的热处理

采用不同的热处理工艺可使模具质量性能是不一样的。H13模具钢的热处理工艺和热处理后的显微组织应参考北美国压铸协会(nadca207-2003)。建议模具钢生产商负责模具的热处理,避免因材料和热处理厂质量不同所造成。

H13钢高压液氮气冷真空炉淬火是好的,可以有效地防止在模具表面,氧化脱碳,变形和开裂。淬火温度上升到1020 ~ 1020℃,根据模块的材料和尺寸,强度和韧性的各个部分,适当的温度控制和保温时间,奥氏体合金碳化物完全溶解,从而减少由于碳化物的溶解热处理模具模具开裂的不足,在晶界残留引起的。但应注意的ACLAC3和保温时间的临界点,防止奥氏体晶粒粗化。不同温度点三次回火淬火后,特别注意回火的效果,如果同时渗氮处理,可以减少回火处理。

 

当模具加工的切削力,的火花放电变质层的应力,并在压铸压力出口,热疲劳可以减少或消除退火。模具应定期进行退火处理消除应力:第一次淬火应力退火前应设置(退火温度为700 ~ 750℃),第二次应力解除应安排批量生产前的试验合格后,在1000030000的压铸模,当退火时间,氮化物每次更换退火处理。消除了H13钢退火温度比上次淬火回火温度低20 ~ 40℃压力,保压时间为1 ~ 1.5 h.

 

选择模具的硬度(HRC),用于压铸模具美国aisih13esr材料,如果硬度低,容易粘模和早期裂缝,如果硬度太高,可能会开裂,所以一般建议:锌合金压铸件的硬度(HRC47 ~ 52;中小型铝,镁合金压铸模具是46 ~ 48;尺寸的铝,镁合金铸件厚或形状复杂的模具,应适当降低硬度(HRC)为4446。日立DAC55 zhd435高硬度和一个赢得最佳DIEVAR钢,具有良好的韧性和高温强度和硬度(HRC)应用时可以高于H13 2 ~ 4

压铸模具的型腔表面发粘的模具部分和所有的核心,应该选择渗氮,碳氮共渗表面强化处理,减少模具或侵蚀。目前使用的日本kanuc处理。型氮化物,氮化层的总厚度应低于0.2 ~ 0.3毫米,根据铸件壁厚在0.04 ~ 0.08毫米厚的和薄的控制,并应无复合层白色,防止了一层厚厚的白骨折裂纹引起的死亡。易粘零件的模具零件,可以每1 ~ 20000压铸模具表面氮化处理,等。压铸模具8 ~ 100000次后,由于硬度较低容易贴后,还可以进行渗氮处理。每次在退火后氮化,会使模具表面抛光处理。为了防止模具的氧化腐蚀的大规模生产之前,测试合格后,模具530 ~ 560℃保温1.5 ~ 2 h氧化热处理。

 

压铸模设计

压铸件壁厚应均匀(一般厚度小的2.5 + / - 1毫米,3 + 1毫米,厚度大的厚度为4 + / - 1毫米),边缘有圆角或斜率减小应力集中的过渡,可以用来消除铸棒结构通过热节形成。太厚的压铸件内部组织晶粒粗大,会形成内部裂纹,气孔,缩孔,氧化,并伴有应激源,使强度和耐久性能会低于钢筋产品的辅助结构的形成。

 

易裂的模具和损伤部位尽可能插入结构,便于维修和更换损坏的。但拼写对成型零件的孔,包括核心附近的孔的模具或另一个孔距边缘不太小,和套孔内角有较大的圆倒角,以免薄弱部位的模具早期开裂。

 

提高刚度,分析了模具型腔的不同部位的应力的模具设计。受力腔合金液的充型压力,膨胀力,冲击,和释放紧张,摩擦,的热应力,温度变化过程,当插芯和压力下,张力和预紧力,等。使零件的模具设计,每个地方都有足够的厚度,宽度,使模具具有足够的刚性,以承受各种压力。为了使这些力达到正确的平衡(这很重要),为了防止模具形状,狂热。薄片的制造模具,模具模块是敏感地区的根断裂的凹角,以确保其准确性,如果有预紧力过大的模块,它会降低合模力在这一点上,这是一个大的模具断裂的主要因素的地区。

 

为了更好地防止在整体变形模具。模具型腔设计正确的力量中心,并使其接近的压铸机的中心应力。两块后面移动的模具将尽力支持与块的模具型腔,不只是支持外腔自动板;在支持地区海岸中间有足够大的动模或支撑块的背后,否则你将做出的支持块面(或甚至使压铸机模具安装板),容易变形,失去支撑作用压力。

 

模具具有一凹角地区容易产生应力集中。产品角尽可能有较大的过渡圆角,避免窄深凹的角,槽。铝,镁合金压铸模具型腔圆角半径应大于1毫米,表面粗糙度,避免舍入的早期开裂。在大门附近,并试图增加半径,能更好的延缓模具早期龟裂纹出现。合理选择集片,活动滑块组合结构,避免尖锐的角出现在模块;与咒语区密封接触表面的结合是较大的,有使滑块的让步,也不会从密封面到滑块导向槽铝水出现;为了防止运动结合,使用滑块的侧不适合。

 

正确设计浇注系统,浇口位置和充模流动的设计,尽可能地防止铝水射流冲击阳性或心墙填筑。设计浇口截面尺寸,如果选择注射充填率太高,有很多慢下来后的动能转化为热能传递到模具,使模具温度,促使模具,裂纹,腐蚀缺陷。压铸铝水填充速度不应超过最大56/秒,灌装速度46/秒或更少以及。设计这门的厚度,在一个表面的情况下保证产品的质量,或选择稍厚的大门为好,这将增加流量,提高模具的影响。

正确地选择元件的配合公差和表面粗糙度,对模具加热不均匀不均匀,通货膨胀会使配合公差发生变化,可以使运动部件失效的模具表面造成损害,也能使动态,夹紧板的增加之间的间隙模型,使闪光和飞。防止苍蝇,在分型面,动、定模型腔自动平面应比动模板略高,一般在0 ~ 0.080毫米,特殊要求紧密夹紧后,移动,固定模板间隙应在0.030 ~ 0.100 mm范围内。对0.12 ~ 0.12毫米的深度浅的板的排气管,它必须包括装夹间隙后动,定模板。只有这样才能防止闪光,飞的材料和模具。尽可能的让分型面一致的分型面盖板各部分模块,从模块到板级的设置,减少分型面水平,有利于排气,防止闪光模式。

 

为了控制模具温度,防止变形和开裂,模具必须给模具设计的冷却和加热温度控制系统。通常在模具的模块来打开室内(6 ~直径12毫米的管道,在核心和模块打开(3 ~ 12毫米的孔,水冷却,加热导热油。在模温机压铸厂的情况下,也可采用电加热管(控制400℃或不加热温度)和温度计λ模具,自动热来预热模具。

 

在型腔模块后,处理(6 ~ 8)毫米的孔,孔距型腔表面(25±5)毫米,在50毫米以上的冷却水或油加热通道之间的距离,将温度压铸机的仪器测量热电偶连接。

 

在转轮和分流道和浇口模具,在型腔和型芯的厚壁,铸造模具更多的部分被冷却的热吸收。薄壁型腔,滑块抽芯距门,和一些对模具型腔的吸收更少的热量,加热速度快,用热油加热或电加热管加热的模具设计。用热油温度一般为200 ~ 350℃通风。注意从模具表面或模具拐角处有足够的距离,模具冷却水通道,以避免在早期裂缝或裂纹的面对这类零件。

 

模具的各开关应压力管接头,可以控制冷却水的流量,以调节模具零件的温度。出现在冷却水管道的腐蚀和结垢,影响模具的冷却效果,及时将摆脱。模具的外管和接头推荐铜和不锈钢材料的使用,以防止管道锈蚀后。

 

压铸模具的制造和加工对模具寿命的影响

模具的制造精度的尺寸和精度较高,对接触密封面,密封配合,密封接触面积大,防止铝液。尽量避免人为因素造成的焊接修复过程中,由于模具的焊接修复的部分,很容易出现裂纹。

 

电火花加工腔表面产生变质层,一层的化学组成,显微组织,力学性能(强度,硬度,韧性)发生了变化,变质层是硬而脆,和应力和大量微裂纹,导致模具早期开裂;优良的电脉冲或火花线切割加工,应尽可能的低电流和高频率,减少在模具的表面烧伤深度。使用好的电火花加工专用油,可以起到冲洗,冷却,润滑,绝缘,电离和减少变质层的作用。当放电比脉冲油浸式能更好地减少变质层。无论对变质层深度,它在模具表面有很大的压力,如果不消除白层和残余应力,在使用过程中,模具表面早期裂缝,腐蚀,开裂。

 

模具型腔的加工,饲料,不留疤痕,留下精细抛光的津贴的需要。对模具型腔的所有表面,即使没有标记的表面处理,将是一个精细抛光,以消除工具或放电加工硬化层和白层。但要小心,不要让模具局部过热的情况下,当磨削烧伤,模具表面和下模具硬度。硬化层的应力消除,白层和去除方法:

1)用油石研磨,研磨和抛光,化学腐蚀去除;

2)喷雾玻璃丸的方法不仅可以去除表面熔凝层和消除残余拉应力,还可以形成压应力,是一个很好的方式来延迟开裂;

3)在不降低硬度的情况下,低温回火,也可以降低模具表面应力。模具型腔表面抛光,所有产品的粗糙度:

壁薄,表面抛光产品表面的位置,必须适当的腔表面抛光,表面粗糙度Ra0.2 ~ 0.2微米;

2)的壁厚,一般质量要求的产品表面,型腔表面可以抛光,表面粗糙度Ra0.4 ~ 0.4微米;

3)一般不需要抛光的镜子,使脱模剂可以在模具表面均匀,但标记必须打磨,以避免模具

随着早期裂缝的出现:(4)注重跨磨削,磨削表面的痕迹,没有明显的磨削方向。

 

压铸工艺和生产操作的压铸模寿命的影响

提高压铸铝合金中铁的含量,可以有效地降低黏模的度,的1.5%或更少的铝合金中铁含量的一般要求,在铁铝水的实际生产控制在0.65% ~ 0.90%的范围内为好。在铝液温度波动压铸过程应在正负10℃,春天和秋天adcl2铝合金浇注温度显示低于660℃,上下10冬季和夏季℃温度的变化,它可以消除季节性的缺陷。模具浇口附近容易开裂,侵蚀,远离浇口的部分不易开裂,侵蚀,大门附近,这主要是由于高温铝水传递到模具加热,模具温度越高。这样的前提下,不影响产品质量的前提下,应尽量减少浇注温度对铝。

 

在形成情况,试图在高速使用低喷射率和喷射率。填充率太高会造成粘模,腐蚀,裂纹;在低速时高注射速度金属封装更多的气体,气体注入模腔在低压区的膨胀速度高,爆炸气体膨胀,气驱液铝休克,侵蚀型腔表面以很高的速度,导致空化腔表面缺陷(空化将出现在溢流槽栅),是的空泡表面有裂纹。

 

的条件下,满足成型好,尽量选择低压力。可以看壳形和圆形的产品,在模具压铸模具后,数千数万,产品在超过对内表面裂纹的海龟大很多的相同部分的外表面,结果表明,在相同条件下,模具是由液态铝包和一个不同的方向抗拉强度扩张挤压,裂纹缺陷尺寸的模具有很大的不同;特别是在模具型腔的角度,拉伸应力和热应力将在这里,凹角会出现裂缝过早开裂,开裂;而在凸角和核心表面模挤压和热冲击,虽然会有粘模,但出现应力集中的情况是非常小的,模具是不容易开裂。是铝液的压力和应力方向对模具裂纹的影响是非常大的规模,有时为了形成一套完整的生活,不容易开裂模块可以应用在一个更好的方式来模具材料或热处理,提高模块的生活容易开裂。

 

压铸模具表面温度从100610℃℃,200610℃容易产生裂纹,从200200℃℃表面温度,200610℃更容易引起裂纹;模具在500以上℃保持63的保持也更容易产生裂纹,所以一定要在低温下使模具,温度变化量小,高温短时间。一般产品压铸模具2 ~ 3测量模具表面的温度后(或使用热电偶测量模具内部温度)不应高于液浇注温度为40% ~合金45%,铝合金模具温度应小于320℃,200 ~℃是280更好的。当夹紧在模具表面温度应不低于20%的合金的浇注温度,一般以130 ~ 210℃。

 

压铸铝合金模具预热到180 ~ 180℃然后浇注,比直接与铝液浇铸注入预热模具,可以延缓龟模具表面出现裂纹。由于液态铝铸件直接注射预热模具,在模具表面的温度差较大。后1020压铸铸造前的预热模具,在低速注射使用,减少模具的贴近度的铝液接触,减少热传递到模具的速度,实现缓慢加热的目的。

 

压铸操作均匀喷涂脱模剂,可以降低铝液粘模磨损模具。为了防止脱模剂的模具冷却,冬季水性脱模剂来热身,20 ~ 30℃。注射模脱模剂形成雾,喷嘴应该从剖面(20 + 10)厘米,斜面角度为15°加或减5°的最佳效果。不要喷太多的脱模剂,喷洒时间控制0.5 ~ 2.5之间的;禁止喷雾,喷水,在模具表面的快速冷却的情况下。采用动态法和固定模具多交换喷雾,降低冷却速度。脱模后,此外,喷涂后的润滑涂层在回来的柱塞头铸件,在柱塞运动的结合情况。

 

许多模具,常用的喷丸为玻璃,陶瓷,或使用微电加工模具零件大胆的粗糙度,即使在模具表面,以间隔0.5 ~ 1.5毫米的小网格钢筋。这不仅可以防止裂纹延长模具的使用寿命,还可以在铝液流速降低,消除产品表面上冷保温和装饰图案;可以提高模具表面的热量的吸收速度,使产品表面快速凝固,并在模具表面增加模具温度快速吸收,加快涂料和水的挥发,消除残留的水,可以防止铸件的泡沫和黑色。

模具的使用与维护

模具在安装,移动,或死每半模至少要安装六板螺栓,如果每个半模安装4只压力板螺栓,只要有一个螺栓松动,其他3个螺栓的应力不平衡,螺栓将很快被拉伸变形或破裂,甚至会出现模具被拉下来的事故。

 

压铸过程中,应及时与精细抛光模具型腔的模具,但要小心不要使用硬刀具切屑受伤或敲除的模具。模具型腔表面粗糙度较大后,是一个很好的抛光处理。当产品的全部或部分粘在模具型腔的模具,由经验丰富的模具维修人员处理,在模具行业加工铸造模具损坏的情况下。

 

每班模具滑块,导向销,与润滑油喷射器,每班检查疏通模具冷却水通道,使其光滑密封。每班观察模具分型面密封配合的情况下,滑块和Flash和焊缝的模具必须早期发现,早期修复,以免造成严重的挤压模具,凹陷,变形和材料缺陷。

 

当模具生产不使用时,最好在决赛后的模具,压铸不给模具喷涂一遍,如果有喷漆,也要用压缩空气吹干净模具表面和深腔残留的水,如果模具生锈。每批生产完成后,或在每个生产模式一万,需要做模具维修。维修,每次需要涂红铅粉检查模具变形和密封情况,消除间隙,防止苍蝇,消除模块或滑动轴承不平衡,防止模块破碎和破裂。维修后的模具型腔,抽芯滑块,顶针,导柱,分型面涂防锈油,等。

 

模具是一个小规模的侵蚀,叶轮,缺陷,裂纹缺陷,当不能插入变化,只有模氩弧焊接修复。为了有效地防止压铸模具补焊后容易出现裂纹,焊补时首先选择模具钢生产厂家指定使用氩弧焊接电极,并注意区分使用的模具在淬火处理后电极规格之间可能是不同的。在氩弧焊接在模具中进行,模具磨削裂纹等缺陷存在的金属基板,使用300 ~ 450℃电炉加热模块(如果使用氧气乙炔焊接火焰慢慢烘烤预热模具预热,由于范围小,可能不符合要求的温度范围内,温度不均匀,防止焊接裂纹后没有明显的影响。)在氩弧焊接和表面清洁,防止孔焊补时发生;当模具温度高于475℃停止焊接修复,使模具焊后冷却;请注意,当焊接必须交错焊补,不以生产线焊接修理,所以我能更好地降低焊接过程中形成的温度和压力。焊接修理淬火后,又在20 ~ 50℃低于淬火回火温度,保温3 h 2 ~去应力退火(焊接修理前,淬火,退火温度为750℃)使我们可以很好的消除应力,焊接过程中形成。

 

对涂层烧结集模具表面粘附碳,除了与油石砂纸抛光,采用气动雾化片玻璃或陶瓷注射的方法,不仅可以有效地去除设置统一的碳,也不影响模具的尺寸精度。

 

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