大型铝合金压铸模早期开裂原因分析及解决措施

　　摘要分析了引起大型铝合金压铸模早期断裂的原因，并详细给出了具体的解决措施，提高了模具质量，帮助企业降低生产成本。关键词大型铝合金压铸模；；开裂；解决措施中图分类号文献标识码文章编号笔者前段时间下企业调研，发现一些压铸企业的大型铝合金压铸模（材料为）发生开裂的失效形式较多，由于这些压铸模单个模具零件重量都在以上，一次开裂造成损失少则上万元人民币，多则几万元，这些对于中小企业来说，是一个不小的损失，而且也影响企业生产，为了解决这些问题，笔者对模具开裂现象进行了研究分析，提出了解决方法。

　　通过对模具开裂现象调查，发现这些模具开裂的共同特征是断裂现象。有的发生在压铸的刚开始（压铸几十次），有的断裂发生在压铸几百次后，观察断口断裂面，发现断口只有一个断裂区，无疲劳扩展区，说明断裂属于一次性断裂。所谓一次性断裂，是指在应力作用下，从起裂到断裂的全过程是在一次加载过程中发生的。

　　（）回火不当造成。压铸模制造完成后冲压毕业设计，需要进行热处理强化，在热处理过程中，由于压铸模零件较大、较重，在热处理过程中，需要行车起吊或多人协助把零件放入淬火油中冷却，但是本地区由于历史原因，热处理企业一般规模不大，人员少，无专业起吊设备，所以在热处理大型工件时，把压铸模从热处理炉中拿出来，直接投入淬火油槽中，待到工件冷透后，再把工件从淬火槽中捞出来进行回火，有的甚至到第二天再回火，这时工件已经冷透，塑料模毕业设计(2)。再加上压铸模尺寸较大，热处理时热应力太集中，在工件内部产生裂纹，而有裂纹的工件在压铸过程中，在受到较大应力就发生断裂。

　　（）热处理过程中加热不当造成。经过实地调研热处理企业，发现一些热处理企业在加热大型压铸模零件时没有引起足够重视，或者是大型工件热处理经验不足，在加热过程中，保温时间过长，有的工件摆放不对，太靠近电热丝造成局部过热，这些原因造成工件内部组织增大明显，在淬火过程中，容易产生内部裂纹而造成压铸模早期断裂失效。

　　（）锻造工艺不当造成。钢含碳量为，但由于钢中钨的含量较高达，因此该钢相当于过共析钢，这类钢的原钢中存在碳化物偏析现象，特别是大尺寸原钢中碳化物偏析更是严重，如果这些碳化物存在极容易造成模具在淬火时发生淬火开裂或者使用中发生脆裂，在使用过程前，需要通过反复锻造来解决，由于这些企业普遍对认识不足，没有采取三向循环锻造工艺来锻造。笔者在现场曾发现企业在一次锻造过程中，仅以锻造成型为目的，这样就不能使钢中碳化物偏析程度降低，极容易造成以后的热处理开裂或者在大载荷压铸时断裂。

　　（）锻后冷却不当造成。在锻造企业还发现，有一些企业在锻造后，直接把毛坯放在水泥地上或放在一块铁板上，由于淬透性较高，如果把工件直接放在地上或铁板上，极易导致冷速过快且冷却不均匀，而产生冷裂纹，这些冷裂纹在随后的淬火或使用中会断裂。

　　（）在回火过程中，严格热处理工艺，对于大型压铸模淬火后，要及时回火。一般是待工件冷却到℃左右出油池进行空冷，待冷到50℃立即回火操作。实践操作中，把工件拿出来看工件表面冒烟情况，消声器后盖冲压工艺及模具设计。如果工件表面冒烟而不着火，这时因立即把工件拿出来进行空冷处理。对于一些中小热处理企业没有行车，可以在淬火池中放一个用铁丝制成的篓子，自制一个支架，用一个起重葫芦把篓子与支架相连，便于把大型工件从油池中拿出。

　　（）在热处理加热过程中，严格控制加热时间，对于大型压铸模，可能采取两次加热升温措施，第一次采取℃左右预热，第二次采取850℃加热预热，然后再升到所需的热处理温度，并严格按热处理工艺及执行保温时间，如果在热处理时采用表面措施进行加热，保温时间可以适当地延长。同时在摆放工件时，特别是大型工件时，不能图省事，把工件随便放进炉中。要及时调整工件，不能让工件离电炉丝太近，而导致局部过热。而且太近也容易造成安全事故，实践操作过程中，因使工件近离电炉丝100mm以上。

　　铝合金压铸模材料（3）在模具钢改锻过程中，首先要让锻造企业深刻理解，模具钢锻造不仅仅是锻造成形，更重要的是通过锻造来改变钢材中碳化物组织分布，改善内部组织，提高模具使用寿命；第二，制定正确的锻造工艺，采用三向循环镦拔工艺，在锻造过程中，要记住原始端面和纤维流线方向，在每次镦粗后按个方向顺次换向拔长，并严格控制加热始锻、终锻温度，终锻温度不能低于℃，温度太低，容易使工件产生锻造裂纹。

　　找到原因以后，对这些公司的大型铝合金压铸模生产过程进行监督指导，特别是对锻造及热处理过程进行了，以防影响模具质量的原因出现。经过一段时间指导，基本解决了大型铝合金压铸模早期断裂失效现象的出现。为企业解决了困扰以久的难题，降低了企业生产成本，同时也提高了企业模具钢的锻造及热处理工艺水平。