铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施.doc

铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施铝合金压铸模具引起龟裂的主要原因：(1)模具在压铸生产过程中,铝料温度偏高；(2)模具在压铸生产过程中脱模剂喷洒不合理；(3)模具热处理不理想,主要是硬度(硬度应不小于HRC-47)；（4）模具钢材质量不好，推荐使用或精练或更高级材料；（5）模具设计之冷却系统或运水操作不好。早期龟裂一般情况下是因毛坯锻打起锻温度过高(俗称过烧)过烧是一种不可补救的缺陷因此应严格控制毛坯制造过程中的起锻温度.淬火工艺上也如此,并应严格控制加热时间防止脱炭。材料选择好之后就是热处理了，在生产了一定的数量后注意去应力，还有就是设计合理，尽量避免应力集中，注意角的大小控制！ 在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中、加工残余应力未去除、压铸过程热应力未得到很好去除，总之龟裂就是应力集中的表现，可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命 铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因主要有以下几点: (1)模具温度偏高应力过大 (2)模具模仁材料没有使用,skd61及其它高品质的材料, (3)模具热处理硬度过高或过低, 4)是否定期保养?5k times1 回火，15k times1 回火30k times. 預防壓鑄模龜裂問題提高模具使用壽命要做好以下几點1.壓鑄模成型部位(動定模仁型芯)熱處理要求硬度要保証在HRC4448 (材料可選用SKD61或8407或高品质热作钢)2.模具在壓鑄生產前應進行充分預熱作業,其作用如下2.1使模具達到較好的熱平衡使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞.2.2保持壓鑄合金填充時的流動性具有良好的成型性和提高鑄件表面質量.2.3減少前期生產不良提高壓鑄生產率.2.4降低模具熱交變應力提高模具使用壽命. 具体規范如下 合金种類 模具預熱溫度() 鋁合金 180300 鋅合金 150200 3.新模具在生產一段時間后熱應力的積累是直接導致模仁產生龜裂的原因為減少熱應力投產一定時間后的模仁及滑塊應進行消除熱應力的回火處理. 具体需要消除熱應力的生產模次如下 模具類型 鋁合金 鋅合金 第一次回火 2000模次 10000模次 第二次回火 10000模次 20000模次 第三次回火 30000模次 50000模次 铝合金压铸模承受巨大交变工作应力，必须从模材，设计，加工，热处理及操作各方面加以 注意才能得到长的模具寿命，以下是为使模具能达长寿命的21点要诀： 1、高品质模材 2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸 3、尽量采用镶件 4、在可能条件下选用尽量大的转角R 5、冷却水道与型面及转角的间距必须足够大 6、粗加工后应去应力回火 7、正确有热处理，淬火冷却须足够快 8、彻底打磨去除EDM硬质层 9、型面不可高度抛光 10、模具型面应经氧化处理 11、如选氮化，渗层不能太深 12、以正确的方法预热模具至推荐的温度 13、开始压铸20件应使用慢的锤头速(根据产品的大小) 14、在得到合格产品的前提下尽量降低铝液温度 15、尽量不使用过高的铝液注射速度及过高的铸造比压 16、确保模具得到适当冷却，冷却水的温度应保持在4050 17、临时停机，应尽量合模并减小冷却水量或关闭运水，避免再开机时模具承受热冲击 18、当模型面在最高温度时应关冷却液 19、不使用过多的喷脱模剂 20、在一定数量后的压铸后去应力回火 21尽量使用模温控制装置。 1、最主要的原因就是温度过高，建议使用温度计在压铸过程中随时控制温度（铝合金压铸建议温度尽量不要超过650度） 2、注意模具的预热，防止热疲劳。（龟裂主要是由于热疲劳引起的） 3、注意模具加工，最好是用加工中心完成，如果有需要电加工的，电加工后要增加研磨和抛光工序。 4、注意模具的保养（去应力回火） 5、建议高寿命要求的模具选用ASSAB 8407材料或更好的材料，压铸模具使用硬度建议不要高于50HRC 解析提高压铸模使用寿命的措施面对二十一世纪的国内经济建设形势，模具企业要适应市场经济的发展，作为国家支柱产业的汽车工业将加大轻微轿车的产量，因而对于模具铸件的精度和质量提出了更高的要求。压铸模由于生产周期长、投资成本大、制造精度高，故而造价也比较高，因此许多模具压铸企业希望压铸模具有较高的使用寿命，从而能降低企业的生产成本。但是由于原材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致压铸模具过早失效而报废的现象普遍存在，导致了企业很大的经济浪费。 模具早期失效的形势主要有：凸模断裂、模膛边缘堆塌、飞边遭桥部龟裂、模腔底部发生裂纹、拐角处开裂、磨损、冲蚀等，造成压铸模失效的主要原因有：模具材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及模具热处理的问题。 一、模具材料自身存在的缺陷 压铸模的使用条件非常恶劣，特别以铝压铸模为例，铝的熔点为580740，使用时，铝液温度控制在650720。在不对模具进行预热的情况下进行压铸，模具型腔表面温度由室温直升至液温、模具型腔表面要承受极大的拉应力；开模顶件时，模具型腔表面要承受极大的压应力。模具进行了数千次的压铸后，模具表面便会产生龟裂等缺陷而失效。 由此可知，压铸模使用条件的属于急热急冷。模具材料应选用能冷热疲劳抗力、断裂韧性好、热稳定性高的特性热作模具钢。H13是目前应用最为广泛的模具材料，据有关资料介绍，国外80的型腔均采用H13材料，因此，在合理的热处理与生产管理下，H13仍具有满意的使用性能。 二、压铸模的加工、使用、维修和保养 压铸工艺在确定压铸机设置压射速度时，最大速度不应超过100m/s，压铸速度设置太高，容易造成模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多；但压射速度设置过低会使铸件产生缺陷。因此铝压铸的最低压射速度应设为18 m/s，铝压铸的最大压射速度设置不应超过53 m/s，平均压射速度设置为43 m/s。 电火花加工在模具型腔加工中的应用越来越广泛，但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中，模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定，粗加工时较深浅。淬硬层厚度无论深浅，模具表面均有极大应力。模具型腔进行电火花加工后必须清除淬硬层或消除应力，否则在使用过程中，模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。 模具使用一段时间后，由于压射速度过高和长时间使用，型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物是由相当硬，并与型腔和型芯表面粘附牢固，很难清除。在清除沉积物时，不能用喷灯加热清除，这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生，从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除，但不得伤及其它型面，造成尺寸变化。 经常保养模具可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后，无论试模合格与否，均应在模具未冷却至室温的情况下，进行去应力回火。当新模具进行压铸模10000模次时，应对模具型腔及模架进行450480回火，并对型腔进行抛光和氮化，以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后模具每1200015000模次后必须进行同样保养。当模具使用50000模次后，可每2500030000模次进行一次保养。采用上述方法，可明显减缓由于热应力导致模具龟裂的产生速度和时间。 三、模具的热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确，引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比例的50左右。 压铸模型腔均是由优质合金钢制成，这些原材料价格较高，再加上加工费用，合起来成本非常高。如果由于热处理不当或热处理质量不高，而导致报废或寿命达不到设计要求，会造成很大的经济损失。因此，在热处理时要注意以下几点： 1、锻件在未冷至室温时，进行球化退火。 2、粗加工后、精加工前，增设调质处理。为防止硬度过高，造成加工困难，硬度限制在2532HRC，并在精加工前，安排去应力回火。 3、热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳不当会引起模具损伤和高密度裂纹；增碳会降低冷热疲劳抗力。 以上是关于如何提高压铸模使用寿命的一些粗浅的见解和分析，在实际生产过程中影响模具使用寿命的因素较多，涉及面也较广，如何真正提高压铸模的使用寿命是一个复杂的综合性问题，值得专业技术人员的进一步探讨和研究。