造成壓(ya)鑄生產(chan)模劑(ji)損壞的原因

核(he)心(xin)提示：一(yi)、造成壓鑄(zhu)生產模劑損壞的(de)原因(yin)在壓鑄生(sheng)產中，模(mo)劑損壞最常(chang)見(jian)的形式(shi)是裂紋(wen)、開裂。應力(li)是(shi)導(dao)致模劑損壞的主(zhu)要(yao)原(yuan)因。熱(re)、機械(xie)、化(hua)

一、造(zao)成壓鑄生產模劑損壞(huai)的原因

造成壓鑄生產模劑損壞的原因

在壓鑄生產中，模劑損(sun)壞最(zui)常見的形式是裂紋、開裂。應力是導致模劑損壞的主要原因。熱、機械、化學(xue)、操(cao)作(zuo)衝擊(ji)都(dou)是產生應力之(zhi)源(yuan)，包括(kuo)有機械應力和(he)熱應力，應(ying)力產生於(yu)：

1. 在模劑加工製(zhi)造過程中(zhong)

1）毛坯(pi)鍛造質(zhi)量問題(ti)

有些(xie)模劑隻(zhi)生產了(le)幾(ji)百件就(jiu)出現裂(lie)紋，而且(qie)裂紋發展很快(kuai)。有可(ke)能是鍛(duan)造時(shi)隻保證了外型尺寸(cun)，而鋼材(cai)中的樹枝狀晶體(ti)、夾(jia)雜碳(tan)化物(wu)、縮孔、氣(qi)泡(pao)等(deng)疏鬆缺(que)陷(xian)沿(yan)加工(gong)方法被延(yan)伸(shen)拉長(zhang)，形(xing)成流線，這種(zhong)流線(xian)對(dui)以後的最後的淬(cui)火變(bian)形、開裂、使用過程中的脆裂、失(shi)效傾(qing)向影(ying)

響(xiang)極(ji)大。

2）在車(che)、銑、刨(pao)等終加(jia)工時產生的切(qie)削(xue)應力，這(zhe)種應力可通過(guo)中間(jian)退(tui)火(huo)來消除。

3）淬火鋼磨削時產生磨(mo)削應力，磨削時產生摩(mo)擦(ca)熱，產生軟(ruan)化層(ceng)、脫(tuo)碳層，降低了熱疲勞(lao)強度，容(rong)易(yi)導致熱裂、早期裂紋。對h13鋼(gang)在精磨後(hou)，可采(cai)取(qu)加熱至(zhi)510-570℃，以(yi)厚度(du)每(mei)25mm保溫一小時進行消除(chu)應力退火。

4）電火花(hua)加工產生應力。模劑表(biao)麵產生一層富(fu)集電極元(yuan)素和電介質元素(su)的白(bai)亮(liang)層，又(you)硬(ying)又脆(cui)，這一層本身會(hui)有裂紋，有應力。電火花加工時應采用高的頻率(lv)，使(shi)白亮層減到(dao)最小(xiao)，必須進行拋(pao)光方法(fa)去(qu)除，並(bing)進行回火處理，回(hui)火在三級(ji)回火溫度進行(xing)。

2. 模劑處理(li)過程中

熱處(chu)理不當(dang)，會導致模劑開裂而(er)過早報廢，特(te)別(bie)是隻采用(yong)調質，不進行淬火，再進行表麵氮(dan)化工藝(yi)，在壓鑄幾千(qian)模次(ci)後會出現(xian)表麵龜裂和開(kai)裂。

鋼淬火時產生應力，是冷卻(que)過程中的熱應力與相(xiang)變時的組(zu)織應力疊加的結果，淬火應力是造成變形、開裂的原因，固(gu)必須進(jin)行回火來消(xiao)除應力。

3. 在壓鑄生產過程中

1）模溫

模劑在生產前(qian)應預(yu)熱到一定的溫度，否(fou)則(ze)當高溫(wen)金屬液充型(xing)時產生激冷(leng)，導致模劑內外(wai)層溫度梯度增(zeng)大(da)，形成熱應力，使模劑表麵龜(gui)裂，甚至開裂。

在生產過程(cheng)中，模溫不(bu)斷升高(gao)，當模溫過熱時，容易產生粘模，運(yun)動部(bu)件失靈而導致(zhi)模劑表麵損傷(shang)。 應設(she)置冷卻溫控(kong)係統，保(bao)持(chi)模劑工作溫度在一定(ding)的範(fan)圍(wei)內。

2）充(chong)型

金屬(shu)液以高壓、高速充型，必然會對模劑產生激(ji)烈(lie)的衝擊和衝刷(shua)，因而產生機(ji)械應力和熱應力。在衝(chong)擊過程中，金屬液、雜質、氣體還會與模劑表麵產生複雜的化學作用，並加速(su)腐(fu)蝕和裂紋的產生。當金屬液(ye)裹(guo)有氣體時，會在型腔(qiang)中低(di)壓區先膨脹，當氣體壓力升(sheng)高時，

產生內向(xiang)爆破(po)，扯拉出型腔表麵的金屬質點(dian)而造成損傷，因氣蝕(shi)而產生裂紋。

3）開模

在抽(chou)芯、開模的過程中，當某(mou)些元件有形變時，也(ye)會產生機械應力。

4）生產過程

在每一個(ge)壓鑄件生產過程中，由(you)於模劑與(yu)金屬液之間的熱交換(huan)，使模劑表麵產生周(zhou)期(qi)性溫度變化，引(yin)起(qi)周期性(xing)的熱膨脹(zhang)和收縮(suo)，產生周期性熱應力。如(ru)澆(jiao)注(zhu)時模劑表麵(mian)因升溫受(shou)到壓應力，而開模頂(ding)出(chu)鑄件(jian)後，模劑表麵因降(jiang)溫受到拉(la)應力。當這種交(jiao)變應力反(fan)複(fu)循(xun)環時，使

模劑內(nei)部積累(lei)的應力越來(lai)越(yue)大，當應力超(chao)過材料(liao)的疲(pi)勞極限時，模劑表麵產生裂紋。

二(er)、預防模劑損傷的措(cuo)施

1. 良(liang)好的鑄件結構(gou)設計(ji)

鑄件壁(bi)厚盡可能(neng)均(jun)勻，避免產生熱節(jie)，以減少(shao)模劑局部熱量(liang)集中產生的熱疲勞。鑄件的轉(zhuan)角處應有適當的鑄造圓角(jiao)，以避(bi)免(mian)模劑上(shang)有尖角位(wei)導致應力產生。

2. 合理的模劑結構設計

1）模劑中各元件應有足夠的剛(gang)度、強(qiang)度，以承受壓力而不變形。模劑壁厚要足夠(gou)，才(cai)能減少變形。

2）澆注係統設計盡(jin)量減(jian)少對型芯衝擊、衝蝕。

3）正(zheng)確選(xuan)擇各(ge)元件的公差配合(he)和表麵粗(cu)糙(cao)度。

4）保持模劑熱平衡(heng)。

3. 規(gui)範熱處理工藝

通(tong)過熱處理可改(gai)變材料的金(jin)相組織，保證(zheng)必(bi)要的強度、硬度、高溫下尺寸穩(wen)定性、抗(kang)熱疲勞性能和材料切削性能。

正確(que)的熱處理工藝，才會得到最佳(jia)的模劑性能，而鋼材的性能是受到淬火溫度和時間、冷卻速度和回火溫度控製。

4. 壓鑄生產過程控製

1）溫度控製：模劑的預熱溫度和工作溫度;合金澆注溫度，在保證成型良好(hao)前提下，用較(jiao)低的澆注溫度。

2）合理的壓鑄工藝：比(bi)壓、充填(tian)速度。

3）調(diao)整(zheng)機器(qi)的鎖(suo)模力，使模劑受力均勻(yun)。注意(yi)清(qing)掃(sao)模劑表麵的殘(can)削碎片(pian)，以免合模時這些多(duo)餘物使模劑表麵受力不均勻，引起變形。

4）對合金熔煉(lian)嚴(yan)格(ge)控製，減少金屬液中氣體。

5.模劑的維(wei)護與保養

1）定期消除應力

2）模劑修(xiu)補(bu)