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【深圳壓鑄第一品牌 廖先生 電話：0755-27363567 展特】 鋅合金壓鑄由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資大、制造精度高，故造價(jià)較高，因此希望模具有較高的使用壽命。但由于材料、機(jī)械加工等一系列內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致模具過(guò)早失效而報(bào)廢，造成極大的浪費(fèi)。鋅壓鑄模失效形式主要有：尖角、拐角處開裂、劈裂、熱裂紋（龜裂）、 磨損、沖蝕等。造成鋅壓鑄模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、 加工、使用、維修以及熱處理的問(wèn)題。
1、材料自身存在的缺陷
眾所周知，鋅合金壓鑄的使用條件極為惡劣。以鋁鋅壓鑄模為例，鋁的熔點(diǎn)為580-740℃，使用時(shí)，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對(duì)模具預(yù)熱的情 況下壓鑄，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時(shí)，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。
由此可知，壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力、斷裂韌性、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13（4Cr5MoV1Si）是目前應(yīng)用較廣泛的材料，據(jù)介紹，國(guó)外80%的型腔均采用H13，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_藝性能不好，導(dǎo)熱性很差，線膨脹系數(shù)高，工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至破裂，并且加熱時(shí)易脫碳 ，降低模具抗磨損性能，因此屬于淘汰鋼種。馬氏體時(shí)效鋼適用于耐熱 裂而對(duì)耐磨性和耐蝕性要求不高的模具。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和 腐蝕較嚴(yán)重的小型鑲塊，雖然這些合金即脆又有缺口敏感性，但其優(yōu)點(diǎn) 是有良好的導(dǎo)熱性，對(duì)需要冷卻而又不能設(shè)置水道的厚壓鑄件鋅壓鑄模 有良好的適應(yīng)性。因此，在合理的熱處理與生產(chǎn)管理下，H13仍具有滿意 的使用性能?！≈圃熹\壓鑄模的材料，無(wú)論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證鋅壓鑄 模在其正常的使用條件下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。因此，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行一系列檢查，以防帶缺陷材料造成模具早期報(bào)廢和加工費(fèi)用的 浪費(fèi)。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。
（1） 宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性、偏柝、龜裂、裂紋、非金 屬夾雜以及表面的錘裂、接縫。
（2） 金相檢查。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析、分布狀態(tài)、晶料度 以及晶粒間夾雜等。
（3） 超聲波檢查。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小。
2、鋅合金壓鑄的加工、使用、維修和保養(yǎng)
模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中已詳細(xì)介紹了鋅壓鑄模設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題，但在確定壓射速度時(shí)，最大速度應(yīng)不超過(guò)100m/S。速度太高，促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多；但過(guò)低易使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此對(duì)于鎂、鋁、鋅相應(yīng)的最低壓射速度為27、18、12m/s，鑄鋁的最大壓射速度不應(yīng)超過(guò)53m/s，平均壓射速度為43m/s。
在加工過(guò)程中，較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。因?yàn)殇摪搴?倍，彎曲變形量減少85%，疊層只能疊加作用。厚度與單板相同的2塊板彎曲變形量是單板的4倍。另外在加工冷卻水道時(shí)，兩面加工中應(yīng)特別注意保證同心度。如果頭部拐角，又不相互同心，那么在使用過(guò)程 中，連接的拐角處就會(huì)開裂。冷卻系統(tǒng)的表面應(yīng)當(dāng)光滑，最好不留機(jī)加工痕跡。
電火花加工在模具型腔加工中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但加工后的型腔表面留有淬硬層。這是由于加工中，模具表面自行滲碳淬火造成的。淬硬層厚度由加工時(shí)電流強(qiáng)度和頻率決定，粗加工時(shí)較深，精加工時(shí)較淺。無(wú)論深淺，模具表面均有極大應(yīng)力。若不清除淬硬層或消除應(yīng)力，在使用過(guò)程中，模具表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂、點(diǎn)蝕和開裂。消除淬硬層或去應(yīng)力可用?。孩儆糜褪蜓心トコ阌矊?；②在不降低硬度的情況下，低于回火溫 度下去應(yīng)力，這樣可大幅度降低模腔表面應(yīng)力。
模具在使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝流程。在工藝許可范圍內(nèi)，盡量降低鋁液的澆鑄溫度，壓射速度，提高模具預(yù)熱溫度。鋁鋅壓鑄模的預(yù)熱溫度由100~130℃提高至180~200℃，模具壽命可大幅度提高。
焊接修復(fù)是模具修復(fù)中一種常用手段。在焊接前，應(yīng)先掌握所焊模具鋼型號(hào)，用機(jī)械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必須是干凈和經(jīng)烘干的。所用焊條應(yīng)同模具鋼成分一致，也必須是干凈和經(jīng)烘干的。模具與焊條一起預(yù)熱（H13為450℃），待表面與心部溫度一致后，在保護(hù)氣下焊接修復(fù)。在焊接過(guò)程中，當(dāng)溫度低于260℃時(shí)，要重新加熱。焊接后， 當(dāng)模具冷卻至手可觸摸，再加熱至475℃，按25mm/h保溫。最后于靜止 的空氣中完全冷卻，再進(jìn)行型腔的修整和精加工。模具焊后進(jìn)行加熱回火，是焊接修復(fù)中重要的一環(huán)，即消除焊接應(yīng)力以及對(duì)焊接時(shí)被加熱淬火的焊層下面的薄層進(jìn)行回火。
模具使用一段時(shí)間后，由于壓射速度過(guò)高和長(zhǎng)時(shí)間使用，型腔和型芯上會(huì)有沉積物。這些沉積物是由脫模劑、冷卻液的雜質(zhì)和少量壓鑄金屬在 高溫高壓下結(jié)合而成。這些沉積物相當(dāng)硬，并與型芯和型腔表面粘附牢固，很難清除。在清除沉積物時(shí)，不能用噴燈加熱清除，這可能導(dǎo)致模具表面局部熱點(diǎn)或脫碳點(diǎn)的產(chǎn)生，從而成為熱裂的發(fā)源地。應(yīng)采用研磨或機(jī)械去除，但不得傷及其它型面，造成尺寸變化。
經(jīng)常保養(yǎng)可以使模具保持良好的使用狀態(tài)。新模具在試模后，無(wú)論試模合格與否，均應(yīng)在模具未冷卻至室溫的情況下，進(jìn)行去應(yīng)力回火。當(dāng)新模具使用到設(shè)計(jì)壽命的1/6~1/8時(shí)，即鋁鋅壓鑄模10000模次，鎂、壓鑄模5000模次，銅鋅壓鑄模800模次，應(yīng)對(duì)模具型腔及模架進(jìn)行450— 480℃回火，并對(duì)型腔拋光和氮化，以消除內(nèi)應(yīng)力和型腔表面的輕微裂紋。以后每12000~15000模次進(jìn)行同樣保養(yǎng)。當(dāng)模具使用50000模次后，可每25000~30000模次進(jìn)行一次保養(yǎng)。采用上述方法，可明顯減緩由于熱 應(yīng)力導(dǎo)致龜裂的產(chǎn)生速度和時(shí)間。
深圳壓鑄在沖蝕和龜裂較嚴(yán)重的情況下，可對(duì)模具表面進(jìn)行滲氮處理，以提高模具表面的硬度和耐磨性。但滲氮基體硬度應(yīng)在35-43HRC，低于35HRC時(shí)氮化層不能牢固與基體結(jié)合，使用一段時(shí)間后會(huì)大片脫落：高于43HRC，則易引起型腔表面凸起部位的斷裂。滲氮時(shí)，滲氮層厚度不應(yīng) 超過(guò)0．15mm，過(guò)厚會(huì)于分型面和尖銳邊角處發(fā)生脫落。
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