压铸模常见故障原因及排除方法

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但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题1材料自身存在的缺陷众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740 C,使用时,铝液温度控制在650-720 C在不对模具预热的情况下压铸,型腔外表温度由室温直升至液温,型腔外表承受极 大的拉应力开模顶件时,型腔外表承受极大的压应力数千次的压铸后,模具外表便产生龟裂等缺陷由此可知,压铸使用条件属急热急冷模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用 H13,如今国内仍大量使用3Cr2W8V ,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力, 导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具鸨铝等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。
因此,在合理的热处理与消费管理下,H13仍具有满意的使用性制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下到达设计使 用寿命因此,在投入消费之前,应对材料进展一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工 费用的浪费常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查1)宏观腐蚀检查主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及外表的锤裂、接缝2)金相检查主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等3)超声波检查主要检查材料内部的缺陷和大小2压铸模的加工、使用、维修和保养模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多; 但过低易使铸件产生缺陷 因此对于镁、 铝、锌相应的最低压射速度为 27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过 53m/s,平均压射速度为43m/s在加工过程中,较厚的模板不能用叠加白^方法保证其厚度因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少 85%,叠层只能起叠加作用厚度与单板一样的2块板弯曲变形量是单板的 4倍另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。
假设头部拐角,又不互一样心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会 开裂冷却系统的外表应当光滑,最好不留机加工痕迹电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔外表留有淬硬层这是由于加工中,模具外表自行渗碳淬火造成的淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅无论深浅,模具外表均有极大应力假设不去除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具外表就会产生龟裂、点蚀和开裂消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔外表应力模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程在工艺容许范围内, 尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,进步模具预热温度铝压铸模的预热温度由100〜130c进步至180〜200C,模具寿命可大幅度进步焊接修复是模具修复中一种常用手段在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除外表缺陷,焊接外表必须是干净和经烘干的所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的模具与焊条一起预热(H13为450 C),待外表与心部温度一致后,在保护气下焊接修复在焊接过程中,当温度低于260c时,要重新加热。
焊接后,当模具冷却至手可触摸, 再加热至475C,按25mm/h保温最后于静止的空气中完全冷却,再进展型腔的修整和精加工模具焊后进展加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进展回火模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物这些沉积物是由脱 模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔外表 粘附结实,很难去除在去除沉积物时,不能用喷灯加热去除,这可能导致模具外表局部热点或脱碳点 的产生,从而成为热裂的发源地应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化经常保养可以使模具保持良好的使用状态新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进展去应力回火当新模具使用到设计寿命的1/6〜1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模 800模次,应对模具型腔及模架进展450—480C回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔外表的细微裂纹以后每12000〜15000模次进展同样保养当模具使用50000模次后,可每25000〜30000模次进展一次保养。
采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生 速度和时间在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具外表进展渗氮处理,以进步模具外表的硬度和耐磨性但渗氮 基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能结实与基体结合,使用一段时间后会大片脱落: 高于43HRC,那么易引起型腔外表凸起部位的断裂渗氮时,渗氮层厚度不应超过0.15mm,过厚会于分型面和锋利边角处发生脱落3热处理热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂 而报废以及热处理的剩余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,本钱是较高的假设由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大因此,在热处理时应注意 以下几点:(1)锻件在未冷至室温时,进展球化退火2)粗加工后、精加工前,增设调质处理为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火3)淬火时注意钢的临界点 Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第 3次回火。
4)热处理时应注意型腔外表的脱碳与增碳脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲 劳抗力5)氮化时,应注意氮化外表不应有油污经清洗的外表,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化 外表沾有油污导致氮化层不匀6)两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进展下道,不可冷至室温4压铸模常见故障原因及排除。