今天給各位分享壓鑄模具表面強(qiáng)化的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)壓鑄模具表面強(qiáng)化劑有哪些進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄：

• 1、壓鑄模具的表面處理，滲碳和碳氮共滲是什么技術(shù)??？
• 2、提高壓鑄模具壽命的措施
• 3、如何提高模具壽命-提高模具壽命的方法
• 4、壓鑄模具的最新技術(shù)
• 5、模具表面硬化和強(qiáng)化的目的和方法是什么?
• 6、模具的表面強(qiáng)化熱處理有哪些

提高壓鑄模具壽命的措施

提高壓鑄模具壽命的措施

致使壓鑄模失效的主要原因是：①熱脹冷縮的交變應(yīng)力，長期頻繁的反復(fù)循環(huán)，在模具表面出現(xiàn)熱疲勞龜裂紋;②由于熱應(yīng)力及機(jī)械應(yīng)力引起的模具整體開裂、破損;③在壓射力和熱應(yīng)力的作用下，模具會(huì)在強(qiáng)度最薄弱處萌生裂紋，使型腔碎裂;④化學(xué)腐蝕、機(jī)械磨損、沖刷侵蝕、熔損侵蝕造成的模具侵蝕;⑤受到鎖模、插芯壓力和充填壓力作用使模具產(chǎn)生的塑性變形。這些模具失效缺陷出現(xiàn)的原因是復(fù)雜多樣的，下邊從實(shí)際應(yīng)用方面探討一些提高壓鑄模具壽命的措施。

1 壓鑄模具材料的選用

為提高熱沖擊韌度，目前常用的H13鋼的化學(xué)成分純凈度要求為：優(yōu)級(jí)鋼S 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)要小于0.005%;超級(jí)H13 鋼要求S 含量小于0.003%;P含量小于0.015%。鋼的晶界無共晶碳化物夾雜，大塊狀的共晶碳化物和雜質(zhì)強(qiáng)度極小，不能抵抗熱疲勞，降低了鋼材的塑性，是龜裂發(fā)生的起源點(diǎn)。要使用電渣重熔爐的精煉鋼，它不僅純凈度高，還具有組織致密、優(yōu)良的熱疲勞抗力、抗熱裂性好、優(yōu)良的韌性及塑性，優(yōu)良的拋光性、較好的異向同性等性能。鋼材的均一性要求材料的組織要均勻，鋼坯具備任意方向力學(xué)性能同性，不要有縱、橫、深方向的性能差異。

正確選用模具材料，采用高強(qiáng)度合金材料可以提高模具使用壽命。優(yōu)選用瑞典8407、德國2344、美國H13 (4Gr5MoVlSi)、日本SKD61 材料。日本日立的DAC55、ZHD435 在高硬度時(shí)有很好的韌性及抗高溫強(qiáng)度，模具壽命也很高。

2 壓鑄模具的熱處理

采用不同的熱處理工藝會(huì)使壓鑄模品質(zhì)性能不一樣。H13 模具鋼的熱處理工藝和熱處理后的金相組織應(yīng)參照北美壓鑄學(xué)會(huì)(NADCA 207—2003)的規(guī)定。建議由模具鋼材生產(chǎn)商負(fù)責(zé)模具的熱處理，避免因?yàn)椴牧虾蜔崽幚淼膹S家不同而引起品質(zhì)不同。

H13 鋼采用高壓液氮?dú)饫涓哒婵諣t淬火為好，可以有效防止模具表面的脫碳、氧化、變形和開裂。把淬火溫度升高到1020～1050℃，根據(jù)模塊材料的尺寸大小，和各個(gè)零部件要求的強(qiáng)度和韌性，適當(dāng)控制溫度和保溫時(shí)間，使合金碳化物充分溶人奧氏體，這樣可以減少模具因熱處理碳化物溶解不充分，殘留在晶界之間而造成的模具龜裂。但要注意鋼的臨界點(diǎn)Acl和Ac3及保溫時(shí)間，防止奧氏體粗化。淬火后用不同溫度分3 次回火，特別注意回火的效果，如果還要進(jìn)行氮化處理，可以減少一次回火處理。

模具加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力、電火花放電變質(zhì)層的應(yīng)力、和壓鑄時(shí)產(chǎn)生的熱疲勞應(yīng)力，可以通過退火來減輕或消除。模具應(yīng)定期退火處理消除應(yīng)力：第一次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在淬火之前(退火溫度700～750℃)，第二次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在試模合格后的量產(chǎn)之前，再在壓鑄1 萬模、3 萬模時(shí)各退火處理一次，氮化一次可以代替一次退火處理。對(duì)H13 鋼退火消除應(yīng)力的溫度比淬火時(shí)最后一次回火的溫度低20～40℃，保溫時(shí)間為1.0～1.5 h。

合理選擇模具的硬度(HRC)，美國AISI H13 ESR類材料用于壓鑄模具，如果硬度偏低，易出現(xiàn)粘模和早期龜裂，如果硬度太高又可能開裂，所以一般建議：鋅合金壓鑄模硬度(HRC)為47～52;中、小型的鋁、鎂合金壓鑄模為46～48;尺寸大的鋁、鎂合金鑄件和比較厚或形狀復(fù)雜件的模具，應(yīng)適當(dāng)降低硬度(HRC)為44~46。日立的DAC55、ZHD435 及一勝百的DIEVAR鋼在高硬度時(shí)有很好的韌性及高溫強(qiáng)度，應(yīng)用時(shí)硬度(HRC)可以比H13 提高2～4。

對(duì)壓鑄模的型腔表面容易出現(xiàn)粘模的部位和所有的型芯，應(yīng)選用氮化、碳氮共滲等表面強(qiáng)化處理，以減少粘?；蚯治g。目前使用日本的KANUC 處理的比較多。如需氮化，型面的氮化層總深度應(yīng)低于0.2～0.3mm，應(yīng)根據(jù)鑄件壁厚由厚到薄控制在0.04～0.08mm，且應(yīng)無化合物白亮層，防止過厚的白亮層碎裂后引起模具龜裂。對(duì)容易粘模部位的零件，可以每壓鑄1～2 萬模進(jìn)行一次氮化等表面處理。當(dāng)模具壓鑄8～10 萬模次之后，由于硬度降低容易出現(xiàn)粘模時(shí)，也可以進(jìn)行氮化處理。每次退火和氮化之前、后都要對(duì)模具表面進(jìn)行拋光處理。為防止模具型腔在量產(chǎn)之前出現(xiàn)氧化銹蝕，在試模合格后，應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行530～560℃保溫1.5～2.0 h 的`預(yù)氧化熱處理。

3 壓鑄模具的設(shè)計(jì)

壓鑄件壁厚應(yīng)盡量均勻(一般小件厚度為2.51mm，中件厚度為3.01 mm，大件厚度為4.01mm)，棱角過渡要有圓角或斜坡以減小應(yīng)力集中，可使用筋條結(jié)構(gòu)消除鑄件形成的熱節(jié)。過厚的壓鑄件內(nèi)部組織晶粒粗大，會(huì)形成氣孔、縮松、氧化、內(nèi)部裂紋，并伴隨有應(yīng)力源產(chǎn)生，以致其強(qiáng)度和耐用性能會(huì)低于加強(qiáng)筋輔助結(jié)構(gòu)形成的產(chǎn)品。

模具的易龜裂部位和易損傷部位盡量采取鑲件結(jié)構(gòu)，損壞后便于維修和更換。但成型零件上的鑲拼孔，包括型芯孔至模具的邊緣或附近的另一孔的距離不要太小，并且鑲拼孔的內(nèi)角要有較大的圓倒角，以免成為模具早期龜裂的薄弱部位。

提高模具設(shè)計(jì)剛性，要分析模具型腔各個(gè)部位的受力情況。型腔受到的力有合金液充填時(shí)的壓力、脹型力、沖擊力，還有脫模時(shí)的拉力、摩擦力，溫度高低變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，開合模、抽插芯時(shí)受到的壓力、拉力、預(yù)緊力等。設(shè)計(jì)時(shí)要使模具中各組件、各部位都具有足夠的厚度、寬度，使模具有足夠的剛性以承受各種應(yīng)力。還要使這些受力達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?這一點(diǎn)很重要)，以防止模具變形、開裂。制造時(shí)注意模具的細(xì)薄截面、模塊的凹角根部是模具出現(xiàn)斷裂的敏感部位，要保證其配合精度，如果模塊配合的預(yù)緊力過大，它會(huì)把合模力集中到一點(diǎn)上，這是模具出現(xiàn)大面積斷裂的主要因素。

為了較好的預(yù)防模具出現(xiàn)整體變形。正確設(shè)計(jì)模具型腔的受力中心位置，使其盡量靠近壓鑄機(jī)的受力中心。動(dòng)模背后的兩個(gè)墊塊要盡量支撐在模具的型腔鑲塊上，不要只支撐在型腔鑲塊外的套板上;動(dòng)模背后中間的支撐柱或支撐塊的支撐面積要足夠大，否則會(huì)使支撐塊的端面(甚至使壓鑄機(jī)的模具安裝板面)，容易被壓變形而失去支撐的效果。

模具上有凹角的部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處盡量要有較大的過渡圓角，避免出現(xiàn)窄而深的凹角、凹槽。鋁、鎂合金壓鑄模具的型腔轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)大于1.0 mm，表面粗糙度要小，避免圓角處早期開裂。在內(nèi)澆口附近，盡量加大圓角半徑，能夠較好的延緩模具早期龜裂紋的出現(xiàn)。合理選用鑲塊、活動(dòng)滑塊組合結(jié)構(gòu)，避免模塊上出現(xiàn)較銳的尖角;并使鑲拼接觸密封面的結(jié)合面積要比較大，要使滑塊出現(xiàn)退讓時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里;為防止運(yùn)動(dòng)卡滯，滑塊的側(cè)面使用斜面配合。

正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置和充填流向時(shí)，盡量防止高速充填的鋁水正面噴射沖擊到型壁或型芯。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口截面大小時(shí)，如果選用的壓射充填速度太高，有大量的動(dòng)能減速后轉(zhuǎn)變成熱能傳遞到模具上，使模具溫度升高，促使模具出現(xiàn)粘模、龜裂、沖蝕缺陷。壓鑄鋁水的最大充填速度不應(yīng)超過56m/s，充填速度以≤46 m/s 為好。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的厚度時(shí)，在保證產(chǎn)品表面品質(zhì)的情況下，還是選用厚而大一點(diǎn)的內(nèi)澆口為好，這樣可以增加流量，又不增加對(duì)模具的沖擊力。

要正確選擇各組件的配合公差和表面粗糙度，因模具受熱不均勻和膨脹不均勻，會(huì)使配合公差產(chǎn)生變化，會(huì)使部件運(yùn)動(dòng)失靈而導(dǎo)致模具表面損傷，也會(huì)使動(dòng)、定模套板之間的合模間隙增加，引起飛邊和飛料。為防止飛料，在分型面上，動(dòng)、定模型腔鑲塊平面應(yīng)比動(dòng)定模套板平面略高，一般在0～0.080 mm 范圍內(nèi)，特別要求緊密合模后，動(dòng)、定模套板的間隙要在0.030～0.100mm 范圍內(nèi)。在套板上的排氣道最淺處的深度為0.12～0.15 mm，它一定要包括合模后動(dòng)、定模套板的間隙。只有這樣才能防止飛邊、飛料和粘模。盡量讓套板各部位的分型面與模塊的分型面一致，從模塊到套板一樣平齊，減少分型面的臺(tái)階，便于排氣和防止飛邊粘模。

盡量不要在內(nèi)澆口附近的型腔平面上設(shè)置產(chǎn)品的字樣、標(biāo)記和頂桿。這些都會(huì)引起模具過早的龜裂，也會(huì)使字樣標(biāo)記過早的變得不清晰。

盡量利用-Q2圖，使模具能夠很好的與壓鑄機(jī)進(jìn)行匹配，提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率，延長模具的使用壽命。

4 壓鑄模具的冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了能夠調(diào)控模具溫度，防止模具變形和龜裂，一定要給模具設(shè)計(jì)冷卻、加熱溫控系統(tǒng)。通常在模具模塊的內(nèi)部開設(shè)(6～12)mm孔徑的管道，在型芯和模塊中開設(shè)(3～12)mm 冷卻孔，通水進(jìn)行冷卻，通熱油進(jìn)行加熱。在沒有模溫機(jī)的壓鑄廠，也可以使用電加熱管(要控制發(fā)熱溫度≤400℃) 和測溫儀置模具，進(jìn)行自動(dòng)加熱來預(yù)熱模具。

在型腔模塊的背面，加工出(6～8)mm 的孔，此孔要距離型腔表面(255)mm，要距離冷卻水或加熱油通道在50 mm 以上，插入熱電偶連接在壓鑄機(jī)的測溫儀器上。

在模具的橫澆道、分支澆道、內(nèi)澆口附近，在鑄件厚壁處的型腔、型芯等模具吸收熱量比較多的部位要通水冷卻。對(duì)薄壁處的型腔，對(duì)遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的滑塊抽芯，和模具型腔的一些吸收熱量少、散熱快的部位，要設(shè)計(jì)用熱油或用電加熱管加熱模具。一般通入的熱油溫度為200～350℃。注意模具的冷卻水通道距離模具表面或模具轉(zhuǎn)角要有足夠的距離，以避免這些部位的型面出現(xiàn)早期龜裂或開裂。

模具每個(gè)進(jìn)水管接頭要有開關(guān)，能控制冷卻水的流量，以便調(diào)節(jié)模具各部位的溫度。冷卻水管道里出現(xiàn)的銹蝕和集垢，會(huì)影響模具的冷卻效果，要及時(shí)清除。模具外接的管道和接頭建議使用銅材和不銹鋼材質(zhì)，以防生銹后堵塞管道。

5 壓鑄模具的制造加工對(duì)模具壽命的影響

模具制造的尺寸精度和配合精度要高，密封接觸的配合面，必須密封配合，密封接觸的面積要大，防止鋁液鉆入。盡量避免人為因素造成的燒焊修補(bǔ)處理，因模具燒焊修補(bǔ)過的部位，很容易出現(xiàn)龜裂。

電脈沖放電加工后的型腔表面會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)變質(zhì)層，這一層的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能( 強(qiáng)度、硬度、韌性) 等都發(fā)生了改變，變質(zhì)層又硬又脆，并有應(yīng)力和大量的微裂紋，會(huì)引起模具早期龜裂;電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時(shí)，應(yīng)盡量采用低的電流及高的頻率，以減小模具表面的過燒深度。使用好的電火花專用油液，可以起到?jīng)_洗、冷卻、潤滑、絕緣、防電離和減輕變質(zhì)層的作用。放電時(shí)浸油比沖油能更好地減輕變質(zhì)層。無論變質(zhì)層深淺，它在模具表面均有極大的應(yīng)力，若不消除其白亮層和殘余應(yīng)力，在使用過程中，模具表面就會(huì)較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開裂。

模具型腔精加工時(shí)，走刀量要小，不要留下刀痕，必要時(shí)需留下打磨拋光的余量。模具型腔的所有表面，即使沒有留下加工刀痕的表面，都要進(jìn)行一次打磨拋光，用以消除刀具加工或放電加工產(chǎn)生的硬化層和白亮層。但要注意，打磨時(shí)不要讓模具局部過熱，以防燒傷模具表面和降低模具的硬度。消除硬化層、白亮層和去除應(yīng)力的方法有：①用油石打磨、研磨拋光、化學(xué)溶蝕去除;②噴 玻 璃丸的方法既可以去除表面熔化凝固層，消除殘余拉應(yīng)力，還可以形成壓應(yīng)力，是目前延緩龜裂的好方法;③在不降低硬度的情況下，低溫回火也可大幅度降低模具的表面應(yīng)力。模具型腔表面拋光時(shí)，粗糙度要以產(chǎn)品而定：①薄壁、表面要求光亮的產(chǎn)品表面位置，型腔表面要適當(dāng)拋光，表面粗糙度Ra 為0.2～0.4m;②厚壁、表面要求一般的產(chǎn)品表面處，型腔表面可拋光，表面粗糙度Ra 為0.4～0.8m;③一般不要求拋光為鏡面，要使脫模劑能在模具表面均勻附著，但刀痕一定要拋光，以免模具過早的出現(xiàn)龜裂;④要注意交叉打磨，模具表面打磨過的痕跡，不要有明顯的打磨方向。

6 壓鑄工藝和生產(chǎn)操作對(duì)壓鑄模具壽命的影響

增加壓鑄鋁合金中的鐵含量，可以有效地減輕粘模程度，一般要求鋁合金的鐵含量≤1.5%，實(shí)際生產(chǎn)中鋁水的鐵含量控制在0.65%～0.90%范圍內(nèi)為好。在壓鑄過程中鋁液溫度波動(dòng)應(yīng)在10℃之內(nèi)，ADCl2鋁合金春、秋季澆注溫度建議小于660℃，冬、夏季溫度可以上下變化10℃，這樣可以消除季節(jié)性的缺陷。模具內(nèi)澆口附近容易龜裂、侵蝕，遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的部位不容易龜裂、侵蝕，這主要是因?yàn)樵趦?nèi)澆口附近，高溫的鋁水傳遞給模具的熱量比較多，致使模具溫度比較高。所以在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，應(yīng)盡量降低鋁水的澆注溫度。

在滿足成形情形下，盡量使用比較低的低速壓射速度和高速壓射速度。充填速度過高會(huì)造成粘模、沖蝕、龜裂;當(dāng)?shù)退賶荷渌俣容^高使金屬液包裹較多的氣體時(shí)，氣體在高速壓射進(jìn)入型腔中的低壓區(qū)會(huì)膨脹，氣體膨脹產(chǎn)生爆破，氣體帶動(dòng)鋁液以很高的速度沖擊、侵蝕型腔表面，造成型腔表面氣蝕缺損(這種氣蝕在溢流槽澆口處也會(huì)出現(xiàn))，被氣蝕的表面也會(huì)有裂紋產(chǎn)生。

在滿足成形良好的條件下，盡可能選用較小的壓力?？梢杂^察殼形和圓形產(chǎn)品，在模具壓鑄幾萬模之后，在產(chǎn)品同一部位的外表面比內(nèi)表面龜裂紋大出很多，這說明在相同的條件之下，模具受到鋁液包裹擠壓與膨脹拉伸的力量方向不同，致使模具出現(xiàn)龜裂的缺陷大小相差很大;特別是在模具型腔的凹角處，拉伸和熱應(yīng)力都會(huì)集中在這里，凹角處會(huì)過早的出現(xiàn)龜裂和開裂裂紋;而在模具的凸角和型芯表面受到擠壓和熱沖擊力，雖然會(huì)出現(xiàn)粘模，但出現(xiàn)應(yīng)力集中情況很小，模具不容易出現(xiàn)龜裂。可見鋁液壓力的大小和受力方向?qū)δ＞啐斄训挠绊懯呛艽蟮?，有時(shí)為了配套不容易出現(xiàn)龜裂模塊的壽命，可以采用比較好的模具材料或熱處理的方法，來提高容易龜裂模塊的壽命。

壓鑄時(shí)模具表面溫度由100℃上升到610℃，比200℃上升到610℃容易引起龜裂，表面溫度由200℃上升到680℃，比200℃上升到610℃更容易引起龜裂;模具在500℃以上保持6 s比保持3 s也是更容易引起龜裂，所以一定要使模具承受的溫度低、溫差變化量比較小、處于高溫的時(shí)間短。一般產(chǎn)品壓鑄開模后的2～3 s時(shí)測量模具表面的溫度(或用熱電偶測量模具內(nèi)部溫度) 應(yīng)不高于澆注的合金液溫度的40%～45%，即鋁合金模具溫度應(yīng)小于320℃，以200～280℃為好。合模時(shí)模具表面的溫度應(yīng)不低于合金澆注溫度的20%，一般以130～210℃為好。

壓鑄鋁合金模具預(yù)熱至180～300℃再澆注壓射，比用鋁液直接澆注壓射來預(yù)熱模具，能延緩模具表面龜裂紋的出現(xiàn)。因?yàn)橛娩X液直接澆注壓射來預(yù)熱模具，模具表面承受到的溫度差比較大。模具預(yù)熱后壓鑄的前10～20 模鑄件，要使用低速壓射，以減小鋁液與模具接觸的緊密程度，降低熱量傳遞給模具的速度，達(dá)到緩慢加熱的目的。

壓鑄操作時(shí)均勻噴涂脫模劑，可以減輕鋁液對(duì)模具的粘模和磨損。為了防止脫模劑對(duì)模具激冷，冬天對(duì)水基脫模劑要預(yù)熱到20～30℃為好。噴脫模劑要形成霧狀，噴嘴應(yīng)距型面(2010)cm，斜向模面角度155的效果最好。不可噴涂過多脫模劑，噴涂時(shí)間控制在0.5～2.5 s 之間;禁止噴灑、澆灌式的噴涂，以防對(duì)模具表面急速的激冷?？梢圆捎脛?dòng)、定模多次交換噴涂的方法，以減小激冷的速度。另外，鑄件頂出后，要在頂桿頭部噴涂上涂料得到潤滑之后再退回，以防頂桿運(yùn)動(dòng)卡滯。

對(duì)許多模具，常用噴 玻 璃丸、陶瓷丸或用微電脈沖打磨加粗模具某些部位的粗糙度，甚至在模具表面修出間隔在0.5～1.5 mm細(xì)小的網(wǎng)狀筋條。這樣不僅能防止龜裂延長模具壽命，還能減小鋁液的流動(dòng)速度，消除產(chǎn)品表面的冷隔和花紋;能提高模具表面的吸熱速度，使產(chǎn)品表面急速凝固，又因模具表面快速吸熱增加了模具表面的溫度，加快涂料和水的揮發(fā)，消除水的殘留，能防止鑄件出現(xiàn)氣泡和發(fā)黑。

7 壓鑄模的使用和維護(hù)保養(yǎng)

模具在安裝時(shí)，動(dòng)、定模每半模至少要安裝6 個(gè)壓板螺栓，如果每半模只安裝4 個(gè)壓板螺栓，只要有一個(gè)螺栓松動(dòng)，其他3 個(gè)螺栓受力嚴(yán)重失衡，螺栓就會(huì)很快被拉變形或拉斷，甚至?xí)霈F(xiàn)模具被拉而掉下來的事故。

壓鑄過程中，要及時(shí)打磨拋光模具型腔的粘模痕跡，但要注意不要用硬的工具鑿傷或敲傷模具。當(dāng)模具型腔表面粗糙度變大后，要進(jìn)行很好的拋光處理。當(dāng)產(chǎn)品全部或部分粘模在模具型腔里時(shí)，要由有經(jīng)驗(yàn)的模具修理人員來處理，以防壓鑄工處理時(shí)損壞模具。

每班給模具滑塊、導(dǎo)柱、頂桿涂一次潤滑油，每班檢查疏通模具的冷卻水通道，使其暢通和密封。每班觀察模具的分型面和滑塊的密封配合情況，對(duì)模具的飛邊和披縫一定要早發(fā)現(xiàn)、早修理，以防其致使模具出現(xiàn)嚴(yán)重的壓傷、凹陷、變形及飛料的缺陷。

當(dāng)模具停產(chǎn)不使用時(shí)，最好在壓鑄最后一模之后，不要給模具再噴刷涂料，如果已經(jīng)噴涂了涂料，也要用壓縮空氣吹干凈模具表面和深腔里的殘留水分，以防模具生銹。每批生產(chǎn)完成后，或在每生產(chǎn)一萬模時(shí)，要對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。每次保養(yǎng)時(shí)，需涂紅丹粉檢查模具的變形和密封配合情況，消除間隙防止飛料，消除模塊或滑塊受力不均衡，防止模塊壓壞、爆裂。保養(yǎng)后要給模具型腔、抽芯滑塊、頂桿、導(dǎo)柱，分型面等涂防銹油。

模具已經(jīng)出現(xiàn)小范圍的沖蝕、掉塊、缺損、裂紋缺陷后，在不能做成鑲件更換時(shí)，只有給模具用氬弧焊修補(bǔ)。為有效地防止壓鑄模具焊補(bǔ)后容易出現(xiàn)龜裂，焊補(bǔ)時(shí)首先要選用模具鋼材制造廠家指定使用的氬弧焊焊條，并注意區(qū)分在模具淬火處理前后使用的焊條規(guī)格有可能不一樣。對(duì)模具進(jìn)行氬弧焊之前，先要把模具龜裂等缺陷修磨掉呈現(xiàn)出金屬基體，使用電熱爐預(yù)熱模塊達(dá)到300～450℃(若使用乙 炔 氧焊的火焰慢慢烘烤預(yù)熱模具，由于預(yù)熱的范圍小，不一定達(dá)到要求的溫度范圍，溫度也不均勻，對(duì)防止焊補(bǔ)后出現(xiàn)龜裂沒有明顯的效果。)并把表面清理干凈之后再進(jìn)行氬弧焊，防止焊補(bǔ)時(shí)出現(xiàn)氣孔;當(dāng)模具溫度高于475℃時(shí)要停止焊補(bǔ)，讓模具降溫后再焊;焊接時(shí)注意，一定要隔行焊補(bǔ)，不要一行挨一行焊補(bǔ)，這樣可以較好的降低焊接時(shí)產(chǎn)生的升溫和應(yīng)力。淬火之后的焊補(bǔ)，再在低于淬火回火溫度以下20～50℃，保溫2～3h 去應(yīng)力退火(淬火之前的焊補(bǔ)，退火溫度是750℃)這樣可以很好的消除焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。

對(duì)于模具表面粘附的涂料燒結(jié)集碳，除用油石和砂紙拋光外，用氣動(dòng)噴投 玻 璃丸或噴陶瓷丸的方法，不僅能均勻有效的清除掉集碳，還不影響模具的尺寸精度。

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如何提高模具壽命-提高模具壽命的方法

如何提高模具壽命-提高模具壽命的方法

在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中,模具的使用占有重要的地位,模具使用壽命的長短則是其生產(chǎn)技術(shù)水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志,而有關(guān)模具壽命的研究,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。下面，我為大家分享提高模具壽命的方法，希望對(duì)大家有所幫助!

整體強(qiáng)韌化處理

3Cr2W8V模具鋼使用較廣，常規(guī)熱處理工藝為1050℃～1100℃淬火，550℃～620℃回火，硬度一般為45 HRC～50HRC，使用中常出現(xiàn)早期斷裂現(xiàn)象，模具壽命往往是較低的。

如改用高溫淬火和高溫回火新工藝，即1150℃高溫淬火，640℃～680℃高溫回火，硬度為40HRC左右，得到回火索氏體組織。

這樣，硬度雖然降低了些，但由于耐熱疲勞性及斷裂韌度大大提高，使用中避免了斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，使用壽命顯著延長。若將回火溫度控制在620℃～640℃，硬度保持43HRC左右，對(duì)一些凸模形狀可以延緩產(chǎn)生塌陷時(shí)間。

表面強(qiáng)化處理

近幾年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益嚴(yán)格，因而對(duì)模具的要求也越來越高。特別是精密壓鑄模具，除要求有很高的力學(xué)性能，還要求變形量很小，熱處理后基本不再加工。下面介紹了三種常用的模具表面強(qiáng)化處理：

模具氣體軟氮化

氣體軟氮化是一項(xiàng)新的化學(xué)熱處理工藝，它是由液體軟氮化發(fā)展起來的.。這項(xiàng)工藝是在井式爐中使用尿素、甲酸胺、三乙醇胺等有機(jī)化合物作為滲劑，或通入氨加滲碳性氣體等添加物進(jìn)行氮化處理。

氣體軟氮化工藝除具有液體軟氮化處理溫度低、時(shí)間短、變形小、不受鋼種限制，處理后能顯著提高模具型腔的耐磨性、疲勞性、抗咬合及擦傷等性能外，還解決了液體軟氮化的毒性問題，具有勞動(dòng)條件好，氮化質(zhì)量穩(wěn)定，工藝操作方便等特點(diǎn)。

模具滲鉻

壓鑄模滲鉻可提高型腔表明硬度(HV1300以上)、耐磨性、耐蝕性、疲勞強(qiáng)度和抗高溫氧化性。對(duì)承受強(qiáng)烈磨損的模具，可顯著提高使用壽命。

模具滲鉻時(shí)，加熱到950℃～1100℃，保溫5h～10h即可形成一層結(jié)合牢固的滲鉻層。滲鉻層厚度一般較小，不影響模具型腔的尺寸。

例如，某廠對(duì)壓鑄件的一般形狀及尺寸來說，鋁合金壓鑄磨3Cr2W8V，經(jīng)滲鉻后的使用壽命可提高10倍左右。

模具離子氮化

離子氮化是提高模具零件耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗蝕性德一種新德化學(xué)熱處理工藝，生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，應(yīng)用在壓鑄模具上效果良好。

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壓鑄模具的最新技術(shù)

各種壓鑄模具表面處理新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但總的來說可以分為以下三個(gè)大類：

(1)傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)；

(2)表面改性技術(shù)，包括表面熱擴(kuò)滲處理、表面相變強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化技術(shù)等；

(3)涂鍍技術(shù)，包括化學(xué)鍍等。

壓鑄模具是模具中的一個(gè)大類。隨著我國汽車摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展，壓鑄行業(yè)迎來了發(fā)展的新時(shí)期，同時(shí)，也對(duì)壓鑄模具的綜合力學(xué)性能、壽命等提出了更高的要求。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為，要滿足不斷提高的使用性能需求僅僅依靠新型模具材料的應(yīng)用仍然很難滿足，必須將各種表面處理技術(shù)應(yīng)用到壓鑄模具的表面處理當(dāng)中才能達(dá)到對(duì)壓鑄模具高效率、高精度和高壽命的要求。在各種模具中，壓鑄模具的工作條件是較為苛刻的。壓力鑄造是使熔融金屬在高壓、高速下充滿模具型腔而壓鑄成型，在工作過程中反復(fù)與熾熱金屬接觸，因此要求壓鑄模具有較高的耐熱疲勞、導(dǎo)熱性耐磨性、耐蝕性、沖擊韌性、紅硬性、良好的脫模性等。因此，對(duì)壓鑄模具的表面處理技術(shù)要求較高。

1、傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)

傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火-回火，以后又發(fā)展了表面處理技術(shù)。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣，同樣的表面處理技術(shù)和工藝應(yīng)用在不同的材料上會(huì)產(chǎn)生不同的效果。史可夫提出針對(duì)模具基材和表面處理技術(shù)的基材預(yù)處理技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的模具材料提出適合的加工工藝，從而改善模具性能，提高模具壽命。熱處理技術(shù)改進(jìn)的另一個(gè)發(fā)展方向，是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進(jìn)的表面處理工藝相結(jié)合，提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學(xué)熱處理的方法碳氮共滲，與常規(guī)淬火、回火工藝相結(jié)合的NQN(即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲復(fù)合強(qiáng)化，不但得到較高的表面硬度，而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高，從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時(shí)，表面質(zhì)量和性能大幅提高。

2、表面改性技術(shù)

表面熱擴(kuò)滲技術(shù)

這一類型中包括有滲碳、滲氮、滲硼以及碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

滲碳和碳氮共滲

滲碳工藝應(yīng)用于冷、熱作和塑料模具表面強(qiáng)化中，都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具，先滲碳、再經(jīng)1140～1150℃淬火，550℃回火兩次，表面硬度可達(dá)HRC56～61，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8～3.0倍。進(jìn)行滲碳處理時(shí)，主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳?xì)夥罩屑尤氲匦纬傻奶嫉矟B等。其中，真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù)，該技術(shù)具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點(diǎn)，將會(huì)在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。

滲氮及有關(guān)的低溫?zé)釘U(kuò)滲技術(shù)

這一類型中包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方法。這些方法處理工藝簡便、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)滲溫度較低一般為480～600℃、工件變形小，尤其適應(yīng)精密模具的表面強(qiáng)化，而且氮化層硬度高、耐磨性好，有較好的抗粘模性能。

3Cr2W8V鋼壓鑄模具，經(jīng)調(diào)質(zhì)、520～540℃氮化后，使用壽命較不氮化的模具提高2～3倍。美國用H13鋼制作的壓鑄模具，不少都要進(jìn)行氮化處理，且以滲氮代替一次回火，表面硬度高達(dá)HRC65～70，而模具心部硬度較低、韌性好，從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝，但當(dāng)?shù)瘜映霈F(xiàn)薄而脆的白亮層時(shí)，無法抵抗交變熱應(yīng)力的作用，極易產(chǎn)生微裂紋，降低熱疲勞抗力。因此，在氮化過程中，要嚴(yán)格控制工藝，避免脆性層的產(chǎn)生。國外提出采用二次和多次滲氮工藝。采用反復(fù)滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產(chǎn)生微裂紋的氮化物白亮層，增加滲氮層厚度，并同時(shí)使模具表面存在很厚的殘余應(yīng)力層，使模具的壽命得以明顯提高。此外還有采用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法。這些工藝在國外應(yīng)用較為廣泛，在國內(nèi)較少見。如TFI+ABI工藝，是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發(fā)生氧化，呈黑色，其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均得到了改善。經(jīng)此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時(shí)。再如法國開發(fā)的硫氮碳共滲后進(jìn)行氮化處理的oxynit工藝，應(yīng)用于有色金屬壓鑄模具則更具特點(diǎn)。

模具表面硬化和強(qiáng)化的目的和方法是什么?

模具表面硬化和強(qiáng)化的目的是為了增加模具的使用壽命，一般采用的方法是滲氮，滲氮的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)已做成的模具加熱溫度低，模具不容易變形。尤其是一些在進(jìn)行熱處理前已經(jīng)試過模的模具特別重要。如果按照常規(guī)進(jìn)行淬火的話，試過的模具就會(huì)組裝不上了。這種方法一般在壓鑄模具里經(jīng)常采用。

模具的表面強(qiáng)化熱處理有哪些

模具表面強(qiáng)化處理工藝主要有氣體氮化法、離子氮化法、電火 花表面強(qiáng)化法、滲硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面強(qiáng)化 法、離子注入法、等離子噴涂法等。

（1）氣體軟氮化：使氮在氮化溫度分解后產(chǎn)生活性氮原子，被 金屬表面吸收滲入鋼中并且不斷自表面向內(nèi)擴(kuò)散，形成氮化層。模 具經(jīng)氮化處理后，表面硬度可達(dá)950?1200HV，使模具具有很高 的紅硬度和高的疲勞強(qiáng)度，并提高模具表面的光潔度和抗咬合

能力

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（2）離子氮化：將待處理的模具放在真空容器中，充以一定壓 力的含氮?dú)怏w（如氮或氮?dú)浠旌蠚猓?，然后以被處理模具作陰極， 以真空容器的罩壁作陽極，在陰陽極之間加400?600V的直流電 壓，陰陽極間便產(chǎn)生輝光放電，容器里的氣體被電離，在空間產(chǎn)生 大量的電子與離子。在電場的作用下，正離子沖向陰極，以很高的 速度轟擊模具表面，將模具加熱。正離子沖入模具表面，獲得電子，變成氮原子被模具表面吸收，并向內(nèi)擴(kuò)散形成氮化層。應(yīng)用離 子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。

（3）電火花表面強(qiáng)化：這是一種直接利用電能的高能量密度對(duì) 模具表面進(jìn)行強(qiáng)化處理的工藝。它是通過火花放電的作用，把作為 電極的導(dǎo)電材料滲進(jìn)金屬工件表層，從而形成合金化的表面強(qiáng)化 層，使工件表面的物理、化學(xué)性能和力學(xué)性能得到改善。例如采用 WC、TiC等硬質(zhì)合金電極材料強(qiáng)化高速鋼或合金工具鋼表面，可 形成顯微硬度1100HV以上的耐磨、耐蝕和具有紅硬性的強(qiáng)化層， 使模具的使用壽命明顯提高。電火花表面強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、 操作方便，處理后的模具耐磨性提高顯著；缺點(diǎn)是強(qiáng)化表面較粗 糙，強(qiáng)化層厚度較薄，強(qiáng)化處理的效率低。

（4）滲硼：由于滲硼層具有良好的紅硬性、耐磨性，通過滲硼 能顯著提高模具表面硬度（達(dá)到1300?2000HV)和耐磨性，可廣 泛用于模具表面強(qiáng)化，尤其適用于處理在磨粒磨損條件下的模具。 但滲硼層往往存著較大的脆性，這也限制了它的應(yīng)用。

（5）TD熱處理：在空氣爐或鹽槽中放入一個(gè)耐熱鋼制的坩堝， 將硼砂放入坩堝加熱熔化至800?1200℃，然后加入相應(yīng)的碳化物 形成粉末（如欽、鋇、鈮、鉻），再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝 中浸漬保溫1?2h，加入元素將擴(kuò)散至工件表面并與鋼中的碳發(fā)生 反應(yīng)形成碳化物層，所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。

（6）CVD法（化學(xué)氣相沉積)：將模具放在氫氣（或其它保護(hù) 氣體）中加熱至900?1200℃后，以其為載氣，把低溫汽化揮發(fā)的 金屬化合物氣體如四氯化鈦和甲烷（或其它碳?xì)浠衔铮┱魵鈳?爐中，使TiCl4中的鈦和碳?xì)浠衔镏械奶迹ㄒ约颁摫砻娴奶挤郑?在模具表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成一層所需金屬化合物涂層（如 碳化欽）。

（7）PVD法：在真空室中使強(qiáng)化用的金屬原子蒸發(fā)，或通過荷 能粒子的轟擊，在一個(gè)電流偏壓的作用下，將其吸引并沉積到工件 表面形成強(qiáng)化層。利用PVD法可在工件表面沉積碳化鈦、氮化 鈦、氧化鋁等多種化合物。

（8）激光表面強(qiáng)化：當(dāng)具有一定功率的激光束以一定的掃描速 度照射到經(jīng)過黑化處理的模具工作表面時(shí)，將使模具工作表面在很 短時(shí)間內(nèi)由于吸收激光的能量而急劇升溫。當(dāng)激光束移開時(shí)，模具 工作表面由基材自身傳導(dǎo)而迅速冷卻，從而形成具有一定性能的表 面強(qiáng)化層，其硬度可提高15%?20%，此外還具有耐磨性高、節(jié) 能效果顯著以及可改善工作條件等優(yōu)點(diǎn)。

（9）離子注入：利用小型低能離子加速器，將需要注入元素的 原子，在加熱器的離子源中電離成離子，然后通過離子加熱器的高 電壓電場將其加熱，成為高速離子流，再經(jīng)過磁分析器提煉后，將 離子束強(qiáng)行打入置于靶室中的模具工作表面，從而改變模具表面的 顯微硬度和表面粗糙度，降低表面摩擦系數(shù)，最終提高工件的使用 壽命。

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