鋁合金壓鑄模具龜裂的原因及預(yù)防措施

1、 鋁合金壓鑄模具龜裂的原因及預(yù)防措施鋁合金壓鑄模具引起龜裂的主要原因：(1)模具在壓鑄生產(chǎn)過程中,鋁料溫度偏高；(2)模具在壓鑄生產(chǎn)過程中脫模劑噴灑不合理；(3)模具熱處理不理想,主要是硬度(硬度應(yīng)不小于HRC-47)；（4）模具鋼材質(zhì)量不好，推薦使用或精練或更高級材料；（5）模具設(shè)計之冷卻系統(tǒng)或運水操作不好。早期龜裂一般情況下是因毛坯鍛打起鍛溫度過高(俗稱過燒)過燒是一種不可補救的缺陷因此應(yīng)嚴格控制毛坯制造過程中的起鍛溫度.淬火工藝上也如此,并應(yīng)嚴格控制加熱時間防止脫炭。材料選擇好之后就是熱處理了，在生產(chǎn)了一定的數(shù)量后注意去應(yīng)力，還有就是設(shè)計合理，盡量避免應(yīng)力集中，注意角的大小控制！ 在大約

2、1萬模次的時候,模具要注意回火去應(yīng)力,內(nèi)力集中、加工殘余應(yīng)力未去除、壓鑄過程熱應(yīng)力未得到很好去除，總之龜裂就是應(yīng)力集中的表現(xiàn)，可以采用多次回火去除應(yīng)力從而可以增加模具壽命 鋁合金壓鑄模具在生產(chǎn)一段時間后會龜裂的原因主要有以下幾點: (1)模具溫度偏高應(yīng)力過大 (2)模具模仁材料沒有使用,skd61及其它高品質(zhì)的材料, (3)模具熱處理硬度過高或過低, 4)是否定期保養(yǎng)?5k times1 回火，15k times1 回火30k times. 預(yù)防壓鑄模龜裂問題提高模具使用壽命要做好以下幾點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

3、高品質(zhì)熱作鋼)2.模具在壓鑄生產(chǎn)前應(yīng)進行充分預(yù)熱作業(yè),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(zhì)量.2.3減少前期生產(chǎn)不良提高壓鑄生產(chǎn)率.2.4降低模具熱交變應(yīng)力提高模具使用壽命. 具體規(guī)范如下 合金種類 模具預(yù)熱溫度() 鋁合金 180300 鋅合金 150200 3.新模具在生產(chǎn)一段時間后熱應(yīng)力的積累是直接導致模仁產(chǎn)生龜裂的原因為減少熱應(yīng)力投產(chǎn)一定時間后的模仁及滑塊應(yīng)進行消除熱應(yīng)力的回火處理. 具體需要消除熱應(yīng)力的生產(chǎn)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

4、第二次回火 10000模次 20000模次 第三次回火 30000模次 50000模次 鋁合金壓鑄模承受巨大交變工作應(yīng)力，必須從模材，設(shè)計，加工，熱處理及操作各方面加以 注意才能得到長的模具壽命，以下是為使模具能達長壽命的21點要訣： 1、高品質(zhì)模材 2、合理設(shè)計模壁厚及其它模具尺寸 3、盡量采用鑲件 4、在可能條件下選用盡量大的轉(zhuǎn)角R 5、冷卻水道與型面及轉(zhuǎn)角的間距必須足夠大 6、粗加工后應(yīng)去應(yīng)力回火 7、正確有熱處理，淬火冷卻須足夠快 8、徹底打磨去除EDM硬質(zhì)層 9、型面不可高度拋光 10、模具型面應(yīng)經(jīng)氧化處理 11、如選氮化，滲層不能太深 12、以正確的方法預(yù)熱模具至推薦的溫度 13、

5、開始壓鑄20件應(yīng)使用慢的錘頭速(根據(jù)產(chǎn)品的大小) 14、在得到合格產(chǎn)品的前提下盡量降低鋁液溫度 15、盡量不使用過高的鋁液注射速度及過高的鑄造比壓 16、確保模具得到適當冷卻，冷卻水的溫度應(yīng)保持在4050 17、臨時停機，應(yīng)盡量合模并減小冷卻水量或關(guān)閉運水，避免再開機時模具承受熱沖擊 18、當模型面在最高溫度時應(yīng)關(guān)冷卻液 19、不使用過多的噴脫模劑 20、在一定數(shù)量后的壓鑄后去應(yīng)力回火 21盡量使用模溫控制裝置。 1、最主要的原因就是溫度過高，建議使用溫度計在壓鑄過程中隨時控制溫度（鋁合金壓鑄建議溫度盡量不要超過650度） 2、注意模具的預(yù)熱，防止熱疲勞。（龜裂主要是由于熱疲勞引起的） 3、注

6、意模具加工，最好是用加工中心完成，如果有需要電加工的，電加工后要增加研磨和拋光工序。 4、注意模具的保養(yǎng)（去應(yīng)力回火） 5、建議高壽命要求的模具選用ASSAB 8407材料或更好的材料，壓鑄模具使用硬度建議不要高于50HRC 解析提高壓鑄模使用壽命的措施面對二十一世紀的國內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)形勢，模具企業(yè)要適應(yīng)市場經(jīng)濟的發(fā)展，作為國家支柱產(chǎn)業(yè)的汽車工業(yè)將加大輕微轎車的產(chǎn)量，因而對于模具鑄件的精度和質(zhì)量提出了更高的要求。壓鑄模由于生產(chǎn)周期長、投資成本大、制造精度高，故而造價也比較高，因此許多模具壓鑄企業(yè)希望壓鑄模具有較高的使用壽命，從而能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。但是由于原材料、機械加工等一系列內(nèi)外因素的影響，

7、導致壓鑄模具過早失效而報廢的現(xiàn)象普遍存在，導致了企業(yè)很大的經(jīng)濟浪費。 模具早期失效的形勢主要有：凸模斷裂、模膛邊緣堆塌、飛邊遭橋部龜裂、模腔底部發(fā)生裂紋、拐角處開裂、磨損、沖蝕等，造成壓鑄模失效的主要原因有：模具材料自身存在的缺陷、加工、使用、維修以及模具熱處理的問題。 一、模具材料自身存在的缺陷 壓鑄模的使用條件非常惡劣，特別以鋁壓鑄模為例，鋁的熔點為580740，使用時，鋁液溫度控制在650720。在不對模具進行預(yù)熱的情況下進行壓鑄，模具型腔表面溫度由室溫直升至液溫、模具型腔表面要承受極大的拉應(yīng)力；開模頂件時，模具型腔表面要承受極大的壓應(yīng)力。模具進行了數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便會產(chǎn)生龜裂等

8、缺陷而失效。 由此可知，壓鑄模使用條件的屬于急熱急冷。模具材料應(yīng)選用能冷熱疲勞抗力、斷裂韌性好、熱穩(wěn)定性高的特性熱作模具鋼。H13是目前應(yīng)用最為廣泛的模具材料，據(jù)有關(guān)資料介紹，國外80的型腔均采用H13材料，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。 二、壓鑄模的加工、使用、維修和保養(yǎng) 壓鑄工藝在確定壓鑄機設(shè)置壓射速度時，最大速度不應(yīng)超過100m/s，壓鑄速度設(shè)置太高，容易造成模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多；但壓射速度設(shè)置過低會使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此鋁壓鑄的最低壓射速度應(yīng)設(shè)為18 m/s，鋁壓鑄的最大壓射速度設(shè)置不應(yīng)超過53 m/s，平均壓射速度設(shè)置為43 m/s。 電火花

9、加工在模具型腔加工中的應(yīng)用越來越廣泛，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電流強度和頻率決定，粗加工時較深淺。淬硬層厚度無論深淺，模具表面均有極大應(yīng)力。模具型腔進行電火花加工后必須清除淬硬層或消除應(yīng)力，否則在使用過程中，模具表面就會產(chǎn)生龜裂、點蝕和開裂。 模具使用一段時間后，由于壓射速度過高和長時間使用，型腔和型芯上會有沉積物。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。這些沉積物是由相當硬，并與型腔和型芯表面粘附牢固，很難清除。在清除沉積物時，不能用噴燈加熱清除，這可能導致模具表面局部熱點或脫碳點的產(chǎn)生，從而成

10、為熱裂的發(fā)源地。應(yīng)采用研磨或機械去除，但不得傷及其它型面，造成尺寸變化。 經(jīng)常保養(yǎng)模具可以使模具保持良好的使用狀態(tài)。新模具在試模后，無論試模合格與否，均應(yīng)在模具未冷卻至室溫的情況下，進行去應(yīng)力回火。當新模具進行壓鑄模10000模次時，應(yīng)對模具型腔及模架進行450480回火，并對型腔進行拋光和氮化，以消除內(nèi)應(yīng)力和型腔表面的輕微裂紋。以后模具每1200015000模次后必須進行同樣保養(yǎng)。當模具使用50000模次后，可每2500030000模次進行一次保養(yǎng)。采用上述方法，可明顯減緩由于熱應(yīng)力導致模具龜裂的產(chǎn)生速度和時間。 三、模具的熱處理 熱處理的正確與否直接關(guān)系到模具使用壽命。由于熱處理過程及工藝規(guī)程不正確，引起模具變形、開裂而報廢以及熱處理的殘余應(yīng)力導致模具在使用中失效的約占模具失效比例的50左右。 壓鑄模型腔均是由優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，這些原材料價格較高，再加上加工費用，合起來成本非常高。如果由于熱處理不當或熱處理質(zhì)量不高，而導致報廢或壽命達不到設(shè)計要求，會造成很大的經(jīng)濟損失。因此，在熱處理時要注意以下幾點： 1、鍛件在未冷至室溫時，進行球化退火。 2、粗加工后、精加工前，增設(shè)調(diào)質(zhì)處理。為防止硬度過高，造成加工困難，硬度限制在2532HRC