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為什么壓鑄生產(chǎn)模具會損壞?

時間:2018年05月12日 13:19:12

  壓鑄生產(chǎn)時,最常用的就是模具,但是不管質(zhì)量有多么好的模具,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(yīng)力,但是應(yīng)力是如何產(chǎn)生的呢?

  在模具加工制造過程中,哪些地方會產(chǎn)生應(yīng)力呢?

  1、在車、銑、刨等終加工時產(chǎn)生的切削應(yīng)力,這種應(yīng)力可通過中間退火來消除。

  2、淬火鋼磨削時產(chǎn)生磨削應(yīng)力,磨削時產(chǎn)生摩擦熱,產(chǎn)生軟化層、脫碳層,降低了熱疲勞強(qiáng)度,容易導(dǎo)致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨后,可采取加熱至510-570℃,以厚度每25mm保溫一小時進(jìn)行消除應(yīng)力退火。

  3、電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層,又硬又脆,這一層本身會有裂紋,有應(yīng)力。電火花加工時應(yīng)采用高的頻率,使白亮層減到最小,必須進(jìn)行拋光方法去除,并進(jìn)行回火處理,回火在三級回火溫度進(jìn)行。

  4、毛坯鍛造質(zhì)量問題:有些模具只生產(chǎn)了幾百件就出現(xiàn)裂紋,而且裂紋發(fā)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、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長,形成流線,這種流線對以后的最后的淬火變形、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?yàn)闊崽幚聿划?dāng),這樣也會導(dǎo)致模具開裂而過早報廢,特別是只采用調(diào)質(zhì),不進(jìn)行淬火,再進(jìn)行表面氮化工藝,在壓鑄幾千模次后會出現(xiàn)表面龜裂和開裂。鋼淬火時產(chǎn)生應(yīng)力,是冷卻過程中的熱應(yīng)力與相變時的組織應(yīng)力疊加的結(jié)果,淬火應(yīng)力是造成變形、開裂的原因,固必須進(jìn)行回火來消除應(yīng)力。

  在壓鑄生產(chǎn)過程中,哪些地方會產(chǎn)生應(yīng)力呢?

  1、開模:在抽芯、開模的過程中,當(dāng)某些元件有形變時,也會產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。

  2、模溫:模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度,否則當(dāng)高溫金屬液充型時產(chǎn)生激冷,導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大,形成熱應(yīng)力,使模具表面龜裂,甚至開裂。在生產(chǎn)過程中,模溫不斷升高,當(dāng)模溫過熱時,容易產(chǎn)生粘模,運(yùn)動部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷,應(yīng)設(shè)置冷卻溫控系統(tǒng),保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)。

  3、充型:金屬液以高壓、高速充型,必然會對模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷,因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊過程中,金屬液、雜質(zhì)、氣體還會與模具表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用,并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)金屬液裹有氣體時,會在型腔中低壓區(qū)先膨脹,當(dāng)氣體壓力升高時,產(chǎn)生內(nèi)向爆破,扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點(diǎn)而造成損傷,因氣蝕而產(chǎn)生裂紋。

  4、生產(chǎn)過程:在每一個壓鑄件生產(chǎn)過程中,由于模具與金屬液之間的熱交換,使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化,引起周期性的熱膨脹和收縮,產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時模具表面因升溫受到壓應(yīng)力,而開模頂出鑄件后,模具表面因降溫受到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時,使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大,當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時,模具表面產(chǎn)生裂紋。

  本文由壓鑄模具廠整理,本文觀點(diǎn)與本站無關(guān)。

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