隨著汽車(chē)工業(yè)和通訊業(yè)的飛速發(fā)展,鋁合金鑄件的應(yīng)用也越來(lái)越廣,毫無(wú)疑問(wèn)壓鑄模具在其中擔(dān)任重要的角色。目前我國(guó)的鋁合金壓鑄模具壽命與國(guó)外相比相差較大,延長(zhǎng)模具壽命對(duì)于鋁合金壓鑄行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義,也是壓鑄同仁們夢(mèng)寐以求之事。
鋁合金壓鑄模具使用狀態(tài)是冷熱交替進(jìn)行,即熱的液態(tài)鋁合金鑄入模具型腔,凝固冷卻、出模,噴涂室溫下脫模劑溶液于型腔表面。模具承受巨大的應(yīng)力作用,模具鑲嵌件極易產(chǎn)生失效破壞,如裂開(kāi)、表面龜裂、沖蝕等。下面就從三個(gè)方面淺談如何提高鋁合金壓鑄模具的壽命。
1、合理的模具設(shè)計(jì)
壓鑄件產(chǎn)品已知,合理的模具設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)模具壽命重要前提,在模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮以下幾點(diǎn):
?。?)、模具壁厚要合理合理的壁厚,保證模具鑲嵌件和套板有足夠的強(qiáng)度和熱平衡性。
?。?)、內(nèi)澆口位置盡可能避開(kāi)產(chǎn)品的公差小的尺寸部位熱量易集中在內(nèi)澆口處,且壓鑄過(guò)程液態(tài)鋁合金充型速度較高,一般為30~100m/s,鑲件在內(nèi)澆口處易開(kāi)裂、變形和沖蝕。
?。?)、冷卻水道與鑲件型腔有足夠的距離,目前大多數(shù)模具采用水冷卻,目的是保持模具有良好的熱平衡性,避免局部受熱不均。
2、模具材料與模具制造
模具材料與模具制造是保證模具有較長(zhǎng)的壽命關(guān)鍵之一。模具型腔承受巨大的交變應(yīng)力作用,要求鑲件材料在高溫下有好的熱韌性,才能經(jīng)受得冷熱交替作用。
(1)、模具材料模具套板多采用45鋼且調(diào)質(zhì)處理。鑲件的材料要求較高,產(chǎn)品產(chǎn)量小于3萬(wàn)套,鑲件可選用一般國(guó)產(chǎn)H13或是3Cr2W8V即可,比較經(jīng)濟(jì);產(chǎn)量在3萬(wàn)?7萬(wàn)套,可選用日本牌號(hào)SKD61、 DH31-S,價(jià)格中等;對(duì)于產(chǎn)量高于7萬(wàn)套,最好選用品質(zhì)較高的熱模鋼,如瑞典一勝百8407、 DIEVAR和德國(guó)葛利茲2344 supper 等。當(dāng)然上面談到壓鑄模數(shù)也不是絕對(duì)的,在同等的模具和壓鑄工藝條件下,如大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具壽命自然會(huì)低很多,小型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的模具壽命自然會(huì)高很多。
?。?)、模具制造、模具鑲件粗加工后應(yīng)及時(shí)去應(yīng)力回火。因?yàn)榇旨庸で邢髁看?,殘余?yīng)力也大。鑲件的熱處理至關(guān)重要,直接會(huì)影響模具的壽命。熱處理應(yīng)由大型專(zhuān)業(yè)熱處理產(chǎn)商來(lái)完成,嚴(yán)格按照材料的特性來(lái)制定特定的熱處理流程。模具鑲件最后硬度一般在48HRC 左右,型腔最后成形精加工大多數(shù)都由EDM加工完成。EDM加工后型腔表面有較大的殘余應(yīng)力,也應(yīng)及時(shí)去應(yīng)力回火。EDM變質(zhì)層以及表面蜂窩狀凸凹不平約0.01?0.03mm厚,徹底打磨去除,特別注意角落、小R 角處,否則在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中,交變應(yīng)力最易集中此處,大大降低模具的壽命。
3、合理的模具使用及維護(hù)保養(yǎng)
正確地選擇壓鑄工藝至關(guān)重要。試模及每次量產(chǎn)前模具要預(yù)熱,連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中,模具鑲件溫度要保持平衡,具體參數(shù)可如表1所示。合理的模具熱平衡點(diǎn)不僅有利于延長(zhǎng)模具壽命,同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的合格率也有保證。鋁合金的澆注溫度參數(shù)可如表2所示。在保證合格品的前提下,應(yīng)盡可能降低填充速度和少?lài)娡棵撃┤芤骸W詈筇岬降氖窃趬鸿T生產(chǎn)中,模具定期去應(yīng)力回火