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為什麼壓鑄生產模具會損壞?

時間✘▩↟☁│:2018年05月12日 13:19:12

  壓鑄生產時╃│☁▩◕,最常用的就是模具╃│☁▩◕,但是不管質量有多麼好的模具╃│☁▩◕,都會受到損壞╃│☁▩◕,其中最常見的形式是裂紋·↟▩、開裂↟◕。而令模具損壞的最主要原因之一就是應力╃│☁▩◕,但是應力是如何產生的呢╃╃↟?

  在模具加工製造過程中╃│☁▩◕,哪些地方會產生應力呢╃╃↟?

  1·↟▩、在車·↟▩、銑·↟▩、刨等終加工時產生的切削應力╃│☁▩◕,這種應力可透過中間退火來消除↟◕。

  2·↟▩、淬火鋼磨削時產生磨削應力╃│☁▩◕,磨削時產生摩擦熱╃│☁▩◕,產生軟化層·↟▩、脫碳層╃│☁▩◕,降低了熱疲勞強度╃│☁▩◕,容易導致熱裂·↟▩、早期裂紋↟◕。對H13鋼在精磨後╃│☁▩◕,可採取加熱至510-570℃╃│☁▩◕,以厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火↟◕。

  3·↟▩、電火花加工產生應力↟◕。模具表面產生一層富集電極元素和電介質元素的白亮層╃│☁▩◕,又硬又脆╃│☁▩◕,這一層本身會有裂紋╃│☁▩◕,有應力↟◕。電火花加工時應採用高的頻率╃│☁▩◕,使白亮層減到最小╃│☁▩◕,必須進行拋光方法去除╃│☁▩◕,並進行回火處理╃│☁▩◕,回火在三級回火溫度進行↟◕。

  4·↟▩、毛坯鍛造質量問題✘▩↟☁│:有些模具只生產了幾百件就出現裂紋╃│☁▩◕,而且裂紋發展很快↟◕。有可能是鍛造時只保證了外型尺寸╃│☁▩◕,而鋼材中的樹枝狀晶體·↟▩、夾雜碳化物·↟▩、縮孔·↟▩、氣泡等疏鬆缺陷沿加工方法被延伸拉長╃│☁▩◕,形成流線╃│☁▩◕,這種流線對以後的最後的淬火變形·↟▩、開裂·↟▩、使用過程中的脆裂·↟▩、失效傾向影響極大↟◕。

  在模具處理過程中╃│☁▩◕,因為熱處理不當╃│☁▩◕,這樣也會導致模具開裂而過早報廢╃│☁▩◕,特別是只採用調質╃│☁▩◕,不進行淬火╃│☁▩◕,再進行表面氮化工藝╃│☁▩◕,在壓鑄幾千模次後會出現表面龜裂和開裂↟◕。鋼淬火時產生應力╃│☁▩◕,是冷卻過程中的熱應力與相變時的組織應力疊加的結果╃│☁▩◕,淬火應力是造成變形·↟▩、開裂的原因╃│☁▩◕,固必須進行回火來消除應力↟◕。

  在壓鑄生產過程中╃│☁▩◕,哪些地方會產生應力呢╃╃↟?

  1·↟▩、開模✘▩↟☁│:在抽芯·↟▩、開模的過程中╃│☁▩◕,當某些元件有形變時╃│☁▩◕,也會產生機械應力↟◕。

  2·↟▩、模溫✘▩↟☁│:模具在生產前應預熱到一定的溫度╃│☁▩◕,否則當高溫金屬液充型時產生激冷╃│☁▩◕,導致模具內外層溫度梯度增大╃│☁▩◕,形成熱應力╃│☁▩◕,使模具表面龜裂╃│☁▩◕,甚至開裂↟◕。在生產過程中╃│☁▩◕,模溫不斷升高╃│☁▩◕,當模溫過熱時╃│☁▩◕,容易產生粘模╃│☁▩◕,運動部件失靈而導致模具表面損傷╃│☁▩◕,應設定冷卻溫控系統╃│☁▩◕,保持模具工作溫度在一定的範圍內↟◕。

  3·↟▩、充型✘▩↟☁│:金屬液以高壓·↟▩、高速充型╃│☁▩◕,必然會對模具產生激烈的衝擊和沖刷╃│☁▩◕,因而產生機械應力和熱應力↟◕。在衝擊過程中╃│☁▩◕,金屬液·↟▩、雜質·↟▩、氣體還會與模具表面產生複雜的化學作用╃│☁▩◕,並加速腐蝕和裂紋的產生↟◕。當金屬液裹有氣體時╃│☁▩◕,會在型腔中低壓區先膨脹╃│☁▩◕,當氣體壓力升高時╃│☁▩◕,產生內向爆破╃│☁▩◕,扯拉出型腔表面的金屬質點而造成損傷╃│☁▩◕,因氣蝕而產生裂紋↟◕。

  4·↟▩、生產過程✘▩↟☁│:在每一個壓鑄件生產過程中╃│☁▩◕,由於模具與金屬液之間的熱交換╃│☁▩◕,使模具表面產生週期性溫度變化╃│☁▩◕,引起週期性的熱膨脹和收縮╃│☁▩◕,產生週期性熱應力↟◕。如澆注時模具表面因升溫受到壓應力╃│☁▩◕,而開模頂出鑄件後╃│☁▩◕,模具表面因降溫受到拉應力↟◕。當這種交變應力反覆迴圈時╃│☁▩◕,使模具內部積累的應力越來越大╃│☁▩◕,當應力超過材料的疲勞極限時╃│☁▩◕,模具表面產生裂紋↟◕。

  本文由壓鑄模具廠整理╃│☁▩◕,本文觀點與本站無關↟◕。

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