壓鑄模具常見破壞因素分析

2017-03-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

裂紋、開裂是壓鑄模具在生產中常見的損壞形式,其損壞主要原因為應力。產生應力之源是熱、機械、化學、操作沖擊,有機械應力和熱應力。具體如下:

一.在模具加工制造過程中

1.毛坯鍛造質量問題

有些模具只生產了幾百件就出現裂紋,而且裂紋發展很快。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向被延伸拉長,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。

2.在車、銑、刨等加工時產生的切削應力

這種應力可通過中間退火來消除。

3.淬火鋼磨削時產生磨削應力

磨削時產生摩擦熱,產生軟化層、脫碳層,降低了熱疲勞強度,容易導致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨后,可采取加熱至510-570℃,以厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火。

4.電火花加工產生應力

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

二.模具處理過程中

模具處理過程中,熱處理不當會導致模具開裂而過早報廢,特別是只采用調質,不進行淬火,再進行表面氮化工藝,在壓鑄幾千模次后會出現表面龜裂和開裂。

鋼淬火時產生應力,是冷卻過程中的熱應力與相變時的組織應力疊加的結果,淬火應力是造成變形、開裂的原因,故必須進行回火來消除應力。

三.在壓鑄生產過程中

模具在生產前應預熱到一定的溫度,否則,當高溫金屬液充型時產生激冷,導致模具內外層溫度梯度增大,形成熱應力,使模具表面龜裂,甚至開裂。在生產過程中,模溫不斷升高,當模溫過熱時,容易產生粘模,運動部件失靈而導致模具表面損傷。

因此,應當設置冷卻溫控系統,以保持模具工作溫度在一定的范圍內,降低損壞的程度。

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