鋁合金壓鑄模具如何保養(yǎng),鋁合金壓鑄模具加工工藝
本篇文章給大家談?wù)勪X合金壓鑄模具如何保養(yǎng),以及鋁合金壓鑄模具加工工藝對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄:
- 1、如何保養(yǎng)壓鑄模使用壽命
- 2、怎樣維護(hù)和保養(yǎng)鑄鋁模具?
- 3、如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項
- 4、提高壓鑄模具壽命的措施
- 5、模具保養(yǎng)流程是怎么樣的還需注意哪些細(xì)節(jié)
如何保養(yǎng)壓鑄模使用壽命
如何保養(yǎng)壓鑄模使用壽命壓鑄模由于生產(chǎn)周期長、投資大、制造精度高,故造價高,因此希望模具有較高的使用壽命。但由于材料、機(jī)械加工等一系列內(nèi)外因素的影響,導(dǎo)致模具過早失效而報廢,造成極大的浪費(fèi)。壓鑄模失效形式主要有:尖角、拐角處開裂、劈裂、熱裂紋(龜裂)、磨損、沖蝕等。造成壓鑄模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、維修以及熱處理的問題。一、材料自身存在的缺陷眾所周知,壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例,鋁的熔點為580-740℃,使用時,鋁液溫度控制在650-720℃。在不對模具預(yù)熱的情況下壓鑄,型腔表面溫度由室溫直升至液溫,型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時,型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后,模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。由此可見,壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力、斷裂韌性、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是目前應(yīng)用較廣泛的材料,據(jù)介紹,國外80%的型腔均采用H13,現(xiàn)在國內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝性能不好,導(dǎo)熱性很差,線膨脹系數(shù)高,工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力,導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至破裂,并且加熱時易脫碳,降低模具抗磨損性能,因此屬于淘汰鋼種。馬氏體時效鋼適用于耐熱裂而對耐磨性和耐蝕性要求不高的模具。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和腐蝕較嚴(yán)重的小型鑲塊,雖然這些合金即脆又有缺口敏感性,但其優(yōu)點是有良好的導(dǎo)熱性,對需要冷卻而又不能設(shè)置水道的厚壓鑄件壓鑄模有良好的適應(yīng)性。因此,在合理的熱處理與生產(chǎn)管理下,H13仍具有滿意的使用性能。制造壓鑄模的材料,無論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計要求,保證壓鑄模在其正常的使用條件下達(dá)到設(shè)計使用壽命。因此,在投入生產(chǎn)之前,應(yīng)對材料進(jìn)行一系列檢查,以防帶缺陷材料,造成模具早期報廢和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。
(1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性、偏析、龜裂、裂紋、非金屬夾雜以及表面的錘裂、接縫。
(2)金相檢查。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析、分布狀態(tài)、晶料度以及晶粒間夾雜等。
(3)超聲波檢查。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小。二、壓鑄模的加工、使用、維修和保養(yǎng)模具設(shè)計手冊中已詳細(xì)介紹了壓鑄模設(shè)計中應(yīng)注意的問題,但在確定壓射速度時,最大速度應(yīng)不超過100m/S。速度太高,促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多;但過低易使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此對于鎂、鋁、鋅相應(yīng)的最低壓射速度為27、18、12m/s,鑄鋁的最大壓射速度不應(yīng)超過53m/s,平均壓射速度為43m/s。在加工過程中,較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。因為鋼板厚1倍,彎曲變形量減少85%,疊層只能起疊加作用。厚度與單板相同的2塊板彎曲變形量是單板的4倍。另外在加工冷卻水道時,兩面加工中應(yīng)特別注意保證同心度。如果頭部拐角,又不相互同心,那么在使用過程中,連接的拐角處就會開裂。冷卻系統(tǒng)的表面應(yīng)當(dāng)光滑,最好不留機(jī)加工痕跡。電火花加工在模具型腔加工中應(yīng)用越來越廣泛,但加工后的型腔表面留有淬硬層。這是由于加工中,模具表面自行滲碳淬火造成的。淬硬層厚度由加工時電流強(qiáng)度和頻率決定,粗加工時較深,精加工時較淺。無論深淺,模具表面均有極大應(yīng)力。若不清除淬硬層或消除應(yīng)力,在使用過程中,模具表面就會產(chǎn)生龜裂、點蝕和開裂。消除淬硬層或去應(yīng)力可用:①用油石或研磨去除淬硬層;②在不降低硬度的情況下,低于回火溫度下去應(yīng)力,這樣可大幅度降低模腔表面應(yīng)力。模具在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝流程。在工藝許可范圍內(nèi),盡量降低鋁液的燒鑄溫度,壓射速度,提高模具預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模的預(yù)熱溫度由100~130℃提高至180~200℃,模具壽命可大幅度提高。焊接修復(fù)是模具修復(fù)中一種常用手段。在焊接前,應(yīng)先掌握所焊接模具剛型號。
怎樣維護(hù)和保養(yǎng)鑄鋁模具?
鑄鋁模具保管新的模具應(yīng)有編號、圖紙、檢修合格書并有試模合格的壓鑄件;對使用過的模具應(yīng)有使用情況說明;修理過的模具應(yīng)有工藝、質(zhì)量部分檢修會簽。臺賬、卡、物一致,一模一卡。臺賬應(yīng)記實模具進(jìn)入保管時間、存放地點、編號、名稱、數(shù)目??☉?yīng)記實模具編號、名稱、制造時間、使用時間,壓鑄件名稱、材料、草圖,配套使用的壓鑄機(jī),使用前提,維護(hù)情況。保管的模具應(yīng)上防銹油,導(dǎo)桿孔應(yīng)用紙封口,防止沙塵等物進(jìn)入。
模具不能拆開存放,以免損壞工作零件,存放時應(yīng)分類存放并擺放整潔,底部最好墊以枕木。對長期不使用的模具,應(yīng)常常檢查其保留完好的程度。
應(yīng)存放一些易損件的備件,以便及時修復(fù)受損壞的結(jié)構(gòu)零件,備件存放量不宜過多,一般2-3個即可。 東莞市勇盛達(dá)精密模具鑄造廠是專業(yè)鑄造各種牌號、生鐵、球鐵、銅、鋁、鉛等產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)加工的個體經(jīng)營, 公司以“為社會創(chuàng)造財富,為顧客創(chuàng)造價值,為員工創(chuàng)造機(jī)會”為經(jīng)營理念,樹立了“專業(yè)生產(chǎn),全程服務(wù)”的經(jīng)營方針,倡導(dǎo)“科技、創(chuàng)新、品質(zhì)、服務(wù)”,大膽創(chuàng)新,開拓進(jìn)取, 為廣大采購商客戶謀求共同的發(fā)展進(jìn)步,并對長期支持、關(guān)心我們的各界朋友表示衷心的感謝! 歡迎您們來 參觀、指導(dǎo)工作,期望有機(jī)會與我們精誠合作,攜手共創(chuàng)美好的明天。公司只要產(chǎn)品:東莞鑄鋁廠、東莞鑄鐵廠、東莞鑄鋼廠、等 公司憑著穩(wěn)健務(wù)實的發(fā)展與企業(yè)文化,高素質(zhì)的專業(yè)人才、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù),瑞克機(jī)件在業(yè)界樹立起了良好的企業(yè)形象,受到社會各界及廣大客戶的普遍信賴與贊揚(yáng)。公司決策層卓越的超前意識,全體員工積極進(jìn)取的敬業(yè)精神,社會各界的支持與厚愛,使其在競爭異常激烈的機(jī)床行業(yè)中取得了一定的成績。
如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項
如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項 壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法, 一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。下面,我為大家分享使用壓鑄模具注意事項,希望對大家有所幫助! 1.預(yù)熱時,開始的火力不要太猛,應(yīng)該逐漸加大,且開始要在合模狀態(tài)下加熱;預(yù)熱時,拆下或者遮擋模具上不宜烘烤的零件,如滑塊,彈簧等。 2.試模過程中,技術(shù)參數(shù)的改變,盡量不要同時變更幾個參數(shù),否則無法判定是哪個參數(shù)對它有影響。 3.調(diào)試過程中,壓力要逐步增加,一下增加太多,可能會引起粘模,或者得到的'參數(shù)壓力太高。 4.粘膜出現(xiàn),鑄件難以取出時,要用木質(zhì),或鋼棒去清理,嚴(yán)禁用鋼材質(zhì)的工具去敲打,否則損壞模。 5.如果粘膜或者其他原因,判定自己無法處理的,要將模具取下,由專業(yè)的模具師傅處理。 6.使用前,即每模壓鑄前,一定要盡量清理干凈模具表面殘留的披鋒,雜物,否則會損壞模具,造成鑄件披鋒,甚至飛料。 7.使用過程中,要定期對各活動部位做潤滑。 8.模具工作一定時間要進(jìn)行檢修。 9.冷卻水流量要根據(jù)不同位置設(shè)置流量,以調(diào)整整體溫度一致。 10.定時更換易損件,以保證壓鑄件質(zhì)量。 11.模具要定期保養(yǎng)和維護(hù)。 ;
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)級鋼S 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)要小于0.005%;超級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。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(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,避免因為材料和熱處理的廠家不同而引起品質(zhì)不同。
H13 鋼采用高壓液氮氣冷高真空爐淬火為好,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,和各個零部件要求的強(qiáng)度和韌性,適當(dāng)控制溫度和保溫時間,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Acl和Ac3及保溫時間,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 萬模時各退火處理一次,氮化一次可以代替一次退火處理。對H13 鋼退火消除應(yīng)力的溫度比淬火時最后一次回火的溫度低20~40℃,保溫時間為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鋼在高硬度時有很好的韌性及高溫強(qiáng)度,應(yīng)用時硬度(HRC)可以比H13 提高2~4。
對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,以減少粘模或侵蝕。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,也可以進(jìn)行氮化處理。每次退火和氮化之前、后都要對模具表面進(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
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)計剛性,要分析模具型腔各個部位的受力情況。型腔受到的力有合金液充填時的壓力、脹型力、沖擊力,還有脫模時的拉力、摩擦力,溫度高低變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力,開合模、抽插芯時受到的壓力、拉力、預(yù)緊力等。設(shè)計時要使模具中各組件、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?這一點很重要),以防止模具變形、開裂。制造時注意模具的細(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,它會把合模力集中到一點上,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。動模背后的兩個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,也不會出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里;為防止運(yùn)動卡滯,滑塊的側(cè)面使用斜面配合。
正確設(shè)計澆注系統(tǒng),設(shè)計內(nèi)澆口的位置和充填流向時,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)計內(nèi)澆口截面大小時,如果選用的壓射充填速度太高,有大量的動能減速后轉(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)計內(nèi)澆口的厚度時,在保證產(chǎn)品表面品質(zhì)的情況下,還是選用厚而大一點的內(nèi)澆口為好,這樣可以增加流量,又不增加對模具的沖擊力。
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,會使配合公差產(chǎn)生變化,會使部件運(yùn)動失靈而導(dǎo)致模具表面損傷,也會使動、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、定模型腔鑲塊平面應(yīng)比動定模套板平面略高,一般在0~0.080 mm 范圍內(nèi),特別要求緊密合模后,動、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、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。這些都會引起模具過早的龜裂,也會使字樣標(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
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。對薄壁處的型腔,對遠(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,會影響模具的冷卻效果,要及時清除。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產(chǎn)生出一個變質(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,會引起模具早期龜裂;電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時,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,模具表面就會較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開裂。
模具型腔精加工時,走刀量要小,不要留下刀痕,必要時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,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,這主要是因為在內(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,氣體在高速壓射進(jìn)入型腔中的低壓區(qū)會膨脹,氣體膨脹產(chǎn)生爆破,氣體帶動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出現(xiàn)),被氣蝕的表面也會有裂紋產(chǎn)生。
在滿足成形良好的條件下,盡可能選用較小的壓力。可以觀察殼形和圓形產(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)力都會集中在這里,凹角處會過早的出現(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、處于高溫的時間短。一般產(chǎn)品壓鑄開模后的2~3 s時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)。因為用鋁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。
壓鑄操作時均勻噴涂脫模劑,可以減輕鋁液對模具的粘模和磨損。為了防止脫模劑對模具激冷,冬天對水基脫模劑要預(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,噴涂時間控制在0.5~2.5 s 之間;禁止噴灑、澆灌式的噴涂,以防對模具表面急速的激冷??梢圆捎脛印⒍6啻谓粨Q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)動卡滯。
對許多模具,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,動、定模每半模至少要安裝6 個壓板螺栓,如果每半模只安裝4 個壓板螺栓,只要有一個螺栓松動,其他3 個螺栓受力嚴(yán)重失衡,螺栓就會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,要由有經(jīng)驗的模具修理人員來處理,以防壓鑄工處理時損壞模具。
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,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,要對模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。每次保養(yǎng)時,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,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)時出現(xiàn)氣孔;當(dāng)模具溫度高于475℃時要停止焊補(bǔ),讓模具降溫后再焊;焊接時注意,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產(chǎn)生的應(yīng)力。
對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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模具保養(yǎng)流程是怎么樣的還需注意哪些細(xì)節(jié)
模具的一級保養(yǎng):
模具的一級保養(yǎng)指的是在生產(chǎn)中操作人員對模具進(jìn)行的日常保養(yǎng),主要內(nèi)容為清擦、潤滑和檢查。
A、裝模時的保養(yǎng):
1.裝模前要對模具的上下表面進(jìn)行清擦,保證模具安裝面和壓機(jī)工作臺面不受壓傷及模具在生產(chǎn)中上下安裝面的平行度;
2.模具裝好后將模具打開,將模具各部分清擦干凈,特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu),對于表面件模具,其型面要清擦干凈,以保證制件的質(zhì)量;
3.對模具各滑動部份進(jìn)行潤滑,涂潤滑脂;
4.模具各部份的檢查,特別是安全件。如:安全側(cè)銷、安全螺釘、側(cè)護(hù)板、沖孔廢料道等。
B、生產(chǎn)中的保養(yǎng):
1.生產(chǎn)中定期對模具的相應(yīng)部分進(jìn)行涂油。如:拉延模的壓料圈、圓角;修邊模的刀口部位;翻邊刀塊部分等;
2.定期對修邊沖孔模的小孔廢料道進(jìn)行廢料的清理。
C、生產(chǎn)后的保養(yǎng):
1.生產(chǎn)結(jié)束后要對模具進(jìn)行全面的檢查;
2.對模具進(jìn)行全面的清擦,保證模具的清潔度;
3.將模具內(nèi)的廢料清理干凈,保證廢料盒中無廢料;
4.將模具的使用狀態(tài)和使用后的情況如實地反饋到《模具使用工作傳票》上。
模具的二級保養(yǎng):
模具的二級保養(yǎng)指的是根據(jù)模具的技術(shù)狀態(tài)和復(fù)雜程度而制定的對模具進(jìn)行的定期系統(tǒng)的保養(yǎng)。此項保養(yǎng)工作由模修人員完成,并根據(jù)保養(yǎng)情況作好記錄。以下就不同的零件敘述其二保的要求和方法:
A、拉延模凸模、凹模:
拉延模的凸、凹模主要出現(xiàn)的問題是拉毛及型面的壓坑,保養(yǎng)時主要對模具的圓角拉毛部位進(jìn)行拋光。如果出現(xiàn)壓坑要對模具進(jìn)行補(bǔ)焊,再進(jìn)行修順;
B、導(dǎo)向零件(導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)板等):
模具在工作中會出現(xiàn)拉痕等現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因有潤滑油臟及導(dǎo)向間隙偏等。導(dǎo)向零件產(chǎn)生拉痕時,采取用油石推順后拋光的辦法進(jìn)行消除;
C、修邊刀口:
模具在使用過程中刀口部分易出現(xiàn)崩刃和刃口塌陷現(xiàn)象,此時要對模具損壞的部位進(jìn)行補(bǔ)焊修配;
D、彈簧等彈性零件:
在使用過程中,彈簧是模具最易損壞的零件之一,通常出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象。采取的辦法就是更換,但是更換過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號,彈簧的規(guī)格型號通過顏色、外徑和長度三項確定,只有在此三項都相同的情況下才可以更換;
E、沖頭、沖套:
模具上使用的沖頭、沖套大部分都采用標(biāo)準(zhǔn)件,模具在使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞現(xiàn)象,沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。沖頭的參數(shù)主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等;
F、緊固零件:
檢查緊固零件是否松動、損壞現(xiàn)象。采取的辦法就是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換;
G、壓料及卸料零件:
壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等,卸料零件如卸料板、氣動頂料裝置等。保養(yǎng)時檢查各部分的裝配關(guān)系有無損壞,對損壞的部分進(jìn)行修復(fù)。檢查氣動頂料有無漏氣現(xiàn)象,并對具體的情況采取措施。如氣管損壞進(jìn)行更換等。
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