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提高压铸模具寿命的途径(上)

作者:锐帮光电  日期:2016-05-27  浏览:4次

提高压铸模具寿命的途径(上)
 
模具是一种重要的工艺装备,其使用性能的好坏,寿命的高低,直接影响一个企业产品的质量,更新换代的速度,技术经济效益和产品在市场上的竞争能力。因此,世界各国都在不断地研究着使模具达到强韧化的工艺和技术,缩短模具的制造周期,提高模具的加工质量,延长模具的使用寿命诸方向上去努力。
 
根据有关资料,我国目前每年约消耗10万吨模具钢,其中属于合金钢的模具约6万吨,每年模具产值约20亿元,这是一个相当可观的数字。但是,我们的现状是,选材?#22351;保?#24037;艺落后,使用不合理,管理水平低,远远不能适应当前生产发展形势的需要。近年来,随着压铸技术水平的提高,高效率,高性能压铸机的出现,己使压铸生产由单机自动化,转向于多道工序联动操作,组成平行作业流水生产线。在这种形势下,如果由于模具寿命配合不上,就不可能协调一致地组织好生产进程,难以发挥压铸机生产效率高的最大优势,达?#22351;?#26368;高的经济效益,甚至带来巨大的损失。因此模具的寿命问题,已成为各种矛盾的焦点。为此,各国的压铸工作者,也包括各种工种的工程技术人员在内,不遗余力地通过各种渠道,为延长模具寿命,作出不懈的努力,也取得不少成果?#36884;?#39564;,值得我们学习和借鉴。
 
1模具使用寿命的基本概念
 
模具由于受到了磨损,冲蚀、腐蚀及热疲劳等原因而导致变形、破?#36873;?#31896;着、龟裂,在铸件上形成毛刺、飞边、脱皮、伤痕、划痕、粗糙?#32422;?#23610;寸偏差等现象后,不能再进行修复而在报?#29616;?#21069;,所加工出来的零件数量,称为模具的使用寿命。对于模具本身?#27492;擔?#26377;其正常的寿命水准,如果一付模具,通过精心设?#30130;?#27880;意维护保养,正常使用的条件下,达到了国内外相比的相对寿命指标以后,出现的破坏,则属于正常的寿命范畴。如果是早期失效,则?#24471;?#20102;现有的材料和工艺的潜力未能得到充分地发挥,应该引起我们足够的重视,从多方面去查?#20197;?#22240;,寻找对策。提高模具寿命是一项多因素复杂的综合性问题,随着科学技术的进步,人们对事物规律性认识的提高,其寿命指标还?#19978;?#30528;更高的目标?#24179;?/span>
 
2影响模具寿命的因素
 
影响模具寿命的因素众多,既有外因也有内因,外因指的是模具工作时的外界环?#24120;?#20854;中包括:工作条件,设备条件,使用过程中的维护、保养,被加工零件的材料,壁厚、尺寸,形状等?#21462;?#20869;因所指的是:模具本身材质的冶金质量、机械加工工艺规范、热加工工艺制度,其中包括毛坯锻造及热处理?#32422;?#27169;具结构的合理性、工艺设?#21697;?#26696;的先进性?#32422;?#37197;合精度的确?#34892;?#31561;?#21462;?#22914;果我们对以上所提到的各个方面都处理得当,模具的耐用性会得到确切的保障。
 
3提高模具寿命的基本途径
 
3. 1首先要求冶金部门提供优质钢材
模具毛坯在锻造时出现断裂或在淬火时出现工艺缺陷?#32422;?#20351;用时降低其?#24615;?#33021;力等,都与钢材的冶金质量发生密切的关系。冶金质量内容包括;材质的洁净度;有害元素、气体及非金属?#24615;?#29289;含量,碳化物的分布均匀及颗粒?#35748;?#31243;度;断口有无孔洞、疏松及白点,成份上是否始终保持稳定一致,达到国家钢材的标准规范等?#21462;?#24403;前电渣重熔冶炼方法,对材的冶金质量能起到明显的保证作用。
 
3. 2采用先进的毛坯锻造工艺
 
模具毛坯进行锻造有两种目?#27169;?#39318;先是碳化物均匀分布,加热时阻碍?#29575;?#20307;晶粒的长大,降低钢对过热的敏?#34892;浴?#30001;于均匀分布的碳化物硬度极高,显著地提高了钢的耐磨性和抗咬合能力,也增强了钢的塑性变形抗力。其次是形成合理的流线分布,使材料在力学性能上?#32422;?#28140;火变形的趋向方面,?#25442;?#20986;现明显的差别。如在采用合理的兹造手?#25105;?#21518;,能够达到上述予期的目的。
 
当前的多向墩拔的锻造工艺是值得采用的。其主要的特点是在锻造?#21271;?#24418;均匀,容易锻?#31119;?#20351;碳化物细碎,全面改善了组织。所要注意的是,通常高合金模具钢的导热性较差,塑性低,变形抗力大,锻造温度范围狭窄。如在锻造时加热不足,锻件易碎断或产生内裂?#30130;?#20919;却?#22351;筆保?#21017;在锻件中有网状碳化物或冷裂纹的危险。为此,在加热规范中,要求特别重视的是始锻温度及终锻温度。控制始锻温度,主要是为了取得最佳的塑性和获得最小的变形抗力。控制终锻温度的上限,是使晶粒不致长大或析出网状碳化物?#28909;?#38519;;而控制了下限,是为了防止降低塑性,引起锻造裂纹或产生过大的内应力。对于3Cr2W8 V钢,在加热温度为1130~11600C?#20445;?#22987;锻于1080~1120 0C,终锻于900-8500C,则较为理想。在冷却规范中,既要防止在Ar或Arm以上,由于冷却速度慢而析出网状碳化物,又要防止冷却速度过快,由于内应力过大,而?#34892;?#25104;冷裂纹的 危险。
 
此外,对于3Cr2W8V含钨热模钢,为了使锻坯的组织均匀,降低硬度,便于切削加工,则要求退火。在退火工艺上,值得研究的是,如采用Aci以上的?#20013;?#36864;火工艺是不足取?#27169;?#36825;样有可能形“成稳定的WC及WZC型的碳化物,降低了钢的淬硬性及淬透性。如采用高温退火的软化处理,不仅能得到细小的珠光体,而且带来了操作简便,周期缩短,不易氧化脱碳等优点。高温退火的软化工艺规范为。加热到Aci,(850 0C),在750一780 0C烧?#31119;?#20445;温1012小?#20445;?#20445;温终了后随炉温到600 0C后空冷。
 
  3.3把好模具材质的初步检验关
从生产角度出发,为了方便、迅速,可采用磨火花鉴别法。当前,由于?#25215;?#31649;理上的问题,有时会出现?#31181;?#30340;误用,这将为生产带来不可弥补的损失。因此,可进行磨火花作为初检的内容。3Cr2W8V钢的火花。较其他?#31181;?#26377;明显的差别。火束细而短,发出暗色光,无火花爆裂现象,流线呈暗红色,尾部有点状的狐?#19981;?#28857;。其次值得采取超声波探伤,检查出坯料中隐藏的缺陷。其目的一方面是为了防止在锻造过程中,因材质问题达?#22351;?#38203;件的要求而报废,另一方面由于未能查出隐患,在?#24230;?#22823;量的加工人工及材料,化费了很长的周期以后,最终却功亏一笋。其他检验项目及依据如下:关于疏松可按YB9-68来评定,残留网状碳化物及共晶碳化物的不均匀度,可按GB1299-77来检验。钢材晶粒度的测定法,我国为YB27-64,也可参照美国ASTM112-74,
 
日本JISG0551-77,苏联r OCT5639-650钢材脱碳层深度的测定,只有工503837-76及日本JISG0538-77标准。淬硬层深度的测定,有日本JISG0557-77标准,IS02939-73规定从表面测至HV550 (1 kgf负?#19978;?#27979;量)处,为渗?#21152;行в不?#23618;深度,其计算公式为:式中:HG—技术条件规定的硬度亘1,直:—?#30452;?#20195;表在距离d,,d2处所测硬度的平均值模具表面不应有用肉眼能观察到的折叠及裂纹。在抛光过程中如出现局部麻面或类似?#25226;鄣热?/span>陷?#20445;?#37027;极可能是氧化?#24615;?#29289;的聚集所在。

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