【引用】提高压铸模具寿命的途径

　　陷时，那极可能是氧化夹杂物的聚集所在。

　　3.4精心设计模具的结构

　　模具设计的内容极为丰富，可以从铸件的结构工艺性分析着手。由于铸件结构设计上的不合理，导致模具中存在着细薄的截面，成为断裂的根源。斜度值的不合理，引起抽芯，开模或取件时的擦伤。型腔壁面交界处的倒角，稍有疏漏，造成应力集中裂纹。浇注系统的设计中，在流向、截面积、压射速度等控制不当，造成对型壁或型芯的冲蚀。金属液进入型腔后形成的涡流，由于涡心部分的流速为无穷大，对模面起到强烈的镂蚀作用，造成局部拉毛，模具的刚度不足，由于片面地强调节约钢材，导致早期变形或断裂的情况，时有发生。在各构件配合精度等级如选用不当，或者是由于有余隙的存在，引起导热率的下降，过早地产生热疲劳，或者是由于装配尺寸过紧，形成予应力，压铸过程中模具出现爆

　　裂。在现代的模具结构中已考虑采用快速顶出机构，在这里，一方面固然是为了提高生产效率的需要。但是从另一个角度来看，冲压毕业设计。也是为了减少铸件的留模时问，为卸除模具材料的热载荷而设计的。

　　3.5合金，保温过程中的有关控制

　　模具型面在高速金属流的冲刷下，产生热冲蚀。凡是出现冲蚀的部位，都会使铸件的尺寸精度和表面光洁度有所下降，甚至于使该处与铸件咬合，影响顺利出模。为此，控制温度参数，其中包括合金温度的掌握以及控制模具始终处于热平衡状态，至关重要。此外合金中的气体问题，在压铸这样一个高速、高压充型特定的下，随着金属液流的喷溅而产生爆裂，出现了对模具的气蚀问题，在型面上留下麻点，在这方面应予以重视。为此对合金进行精炼除气，一方面乃是出于净化合金液的需要，而在避免产生气蚀作用，防止模面上形成麻点也是有益的。此外，合金中含铁量的控制，对于防止粘模至关重要。但根据Al-Fe相图可知，铝在600℃左右，容易溶入铁中形成固溶体，容易粘附于模面上，使铸件的表面质量下降。严重时，在模面形成脆性的铁铝化合物，成为裂纹源。在这个问题上，除了涂料能起到一部分作用外，合金中合适的含铁量的控制，值得注意。过高的含铁量可用铝来调整，与铝的比例可按10:2来处理，过低的含铁量，要采用增铁的措施来解决。

　　3．6采用最佳模具热处理规范

　　压铸模流分析作为压铸模具的材料必须具有较高的热强性和回火稳定性，这样才有可能获得高的热疲劳抗力和耐磨性。作为铝合金压铸用的模具材料，当前比较适用的仍是属于国内最为普遍采用的钨系高热强模具钢3Cr2W8V钢。其锻造性能好，在机械加工性能及热处理工艺性能上也较佳。对于3Cr2W8V钢，由于热处理工艺不当完美毕业网 http://www.biye114.com，在寿命问题上常常会出现大起大落的现象。其中以淬火与回火的工艺，尤其要求严格掌握，直接影响到模具热疲劳抗力，热强性和回火抗力。

　　目前大部分工厂对压铸模所取的淬火温度为1050-1100℃，进一步提高淬火温度的呼声很高，但是也其有利弊。众所周知，随着淬火温度的提高，其有利方面如下：

　　1)更多的碳化物溶入奥氏体，将使淬火后的马氏体具有较高的回火稳定性，热强度，耐磨性和耐疲劳性能也均相应地提高；

　　2)一定程度上减少碳化物带状偏析，减轻了剩余碳化物对基体的切割作用。也改善了材料性能上的方向性，并使剩余碳化物变得更少、小、匀和圆态，提高强韧性。

　　3)使板条马氏体数量增加，提高强韧性，降低裂纹的扩展速度。

　　但是有其不利的一面：

　　1)晶粒粗化，使模具韧性下降。如奥氏体化温度为10500C时，晶粒度等级9^-10级，奥氏体化温度为11500C时，晶粒度等级为2飞级。

　　2)模具更易变形。

　　3)模具表面更易氧化脱碳。

　　权衡利弊，个人认为，对压铸模来说，其主要失效形式是热疲劳和热冲蚀，因此高温强度，镁合金手机外壳的冲压模具设计。硬度和回火抗力比韧性更为重要，提高淬火温度将可进一步发挥3Cr2W8V钢作为压铸模材料的潜力，至于模具的变形和氧化脱碳，可通过相应的措施予以解决。例如在淬火加热时采用两次予热，其中第二次予热温度取850^-870℃，略低于最后淬火温度，其目的是减少模具到温的时间差，缩短高温保温时间，以减轻由于高温加热而带来的弊端；又如采用二次分级淬火或等温淬火，则可减少变形：其他如加强盐浴脱氧或在有性气氛的箱式炉中加热，可避免氧化脱碳等。

　　由于3Cr2W8V钢的成分在允许范围内有波动，理论上应有其最佳淬火温度。当采用较高淬火温度时，其最好的含碳量在含量的下限；而其含钨量在含量的上限，这样可使淬火后仍能获得较细的晶粒。回火温度的选择：通常认为回火到硬度HRC47-48有最好的抗热疲劳性，但该回火温度必须高于模具使用温度30^-500C，否则在使用过程中会再次出现回火现象。

　　淬火温度愈高，回火温度也应相应地提高，才能发挥提高淬火温度的效果。如淬火温度为1050~10750C时，回火温度为560-6000C；淬火温度为1100、1150℃时，回火温度应取600~6500C。回火次数对于铝合金模具为两次到三次，对于铜合金模具则为三次，以消除残留奥氏体，避免在使用过程中由于残留奥氏体转变为马氏体而引起内应力，严重地影响模具的寿命。

　　3．7模具高能量密度表面强化处理

　　高能量密度表面强化是材料表面极高的能量，使之发生物理化学变化，以达到强化的目的。其主要特点是：工序简单，过程迅速，零件变形小，生产效率高。其中以采用电火花表面强化工艺乃是一项减少表面冲蚀，防止金属与模面咬合，提高使用寿命的有效途径之一。其原理系利用脉冲电的充分放电原理，将硬质合金制成的电极(Y68)，接通电源的正极，金属工件接通电源的负极，二者在空气中作周期性地接触，引起气隙放电，形成火花与高温。在高温作用下，碳化钨从电极上，在工件的表面产生并完成一系列包括：重熔，沉识，扩散、化合及淬硬的过程，使被涂复的工件表面形成一层成分均匀，结构致密，高硬度的碳化钨沉积层．其表面硬度达到HV1100-1400。强化层与基体结合牢固，耐冲击，不剥落。强化处理时，工件处予冷·态，放电点极小，时间短，无退火及变形。经强化后的模具，无论在耐热性，耐蚀性，红硬性及耐磨1生方面，都有很好的成效。

　　国外出现的一种氧氮表面扩散法即模具在真空下，在5400C温度下加热4小时，并通入氨气，接着添加丙烷及二氧化碳，直到形成0.03毫米深度的氧化铁，氮化铁及碳化铁为止，经600℃温度处理后，其表面硬度达到HV750。在氮化处理方面，以气体软氮化为最好，经处理后的模具有较高的表面硬度，耐磨性及冲击韧性。其化合层致密，为单相￡相，提高了模具抗擦伤，抗咬合，抗粘模和耐腐蚀能力。此外气体软氮化的生产周期短，易返修、设备简单、操作方便。对于

　　模具设计的内容极为丰富，可以从铸件的结构工艺性分析着手。由于铸件结构设计上的不合理，导致模具中存在着细薄的截面，成为断裂的根源。斜度值的不合理，引起抽芯，开模或取件时的擦伤。型腔壁面交界处的倒角，稍有疏漏，造成应力集中裂纹。浇注系统的设计中，在流向、截面积、压射速度等控制不当，造成对型壁或型芯的冲蚀。金属液进入型腔后形成的涡流，由于涡心部分的流速为无穷大，对模面起到强烈的