影响压铸模寿命的因素

yefengdana

感谢楼主的分享，强烈支持楼主办个关于模具失效的讲座。

hoshion

原帖由 油水混淬 于 2007-12-16 11:58 发表
补充５点
　　　　１.模具材料选用
　　　　２模具结构设计
　　　　３材料热处理工艺
　　　　４模具制造过程（后续加工）
　　　　５模具在使用过程中的维护和保养

影响压铸模寿命的因素很多，不仅仅是我们热处理的环节会影响 ...

非常赞同油水混淬的观点。

补充说明：
            １.模具材料选用——钢材的组织均匀性、等级评定
　　　　２模具结构设计——这方面接触的少
　　　　３材料热处理工艺——淬火、回火工艺，以及处理后的组织是否合格
　　　　４模具制造过程（后续加工）——电火花、线切割等造成的表层组织是否切除掉
　　　　５模具在使用过程中的维护和保养——预热、抛光、修复、仓储等

也不知道说的正不正确，请大家指点

MikeXu

请大家一起来讨论以下附件图片模具上的缺陷是怎么产生的? 有什么改进办法?

MikeXu

怎么就没谁参与讨论??

觅识者

在此谢谢许工，学到了好多的知识。关于热作模具的使用寿命有很多方面：原材料冶金质量、模具的锻造质量、模具的使用环境、模具的工作温度、模具的设计是否合理、热处理工艺的合理的选用等。您所提到的失效形式有大部分是通过选用合理的热处理工艺来避免的。我所接触的热作模具热处理工艺主要是从原始组织的缺陷着手，通过固溶细化来解决原始组织的缺陷（前提是冶金质量要过关），做好预处理是提高模具使用寿命的关键。

shenfuhai

许工: 图片不是很清楚,只是看到斑斑点点的脱落,看不清楚裂纹情况.

MikeXu

沈工:双击图片可以放大, 这样看就清楚多了.

MikeXu

1)模具的使用寿命的影响因素,如同你所说:影响的因素很多(材料,设计,热处理,使用方法及维护等等);

2)而影响材料的冶金质量因素同样也很多,如果一定要做固溶细化,我觉得比较适合于钢厂出厂前做.不然热处理成本也太大了.

好好学学

压铸模是完成压力铸造生产的基本工具,是在高压150MPa～500MPa下将高温1000℃熔融金属压铸成形，加工对象有铅、锌、铝、镁、铜及其它合金等。由于这些金属及合金的熔点不同，对模具性能要求也不完全相同。 中国塑料模具网
　　1.1 压铸模具的工作条件 中国塑料模具网
　　(1)与其他模具相比，压铸模具的工作条件十分恶劣，因不同被压铸的金属，要承受150MPa～500MPa很高压力的作用。 中国塑料模具网
　　(2)工作时，经常与300℃～1000℃的熔融金属接触，不同压铸合金的浇注温度见表1。且不断地反复加热和冷却，沿截面温度梯度很大。 中国塑料模具网
　　表1 不同压铸合金地浇注温度 中国塑料模具网
中国塑料模具网
　　(3)模具工作型腔收到150m/s～70m/s高速注入地熔融金属接触时，会产生严重地磨损。 中国塑料模具网
　　(4)型腔在液态金属冲刷和浸蚀作用下，易使金属粘着在模具型腔表面上(尤其是铝合金更为突出)，甚至渗入模面或与模面金属发生化学变化而腐蚀模面。 中国塑料模具网
　　1.2 压铸模其他性能要求 中国塑料模具网
　　压力铸造可以铸出形状复杂、精度高、表面粗糙度小并且具有良好地力学性能的零件。所以，压铸模具应具有如下的性能要求： 中国塑料模具网
　　(1)较大的高温强度与韧度 中国塑料模具网
　　压铸模具受到熔融金属注入时的高温、高压和热应力作用，容易发生变形，甚至开裂。因此，模具材料在工作温度下应具有足够的高温强度与韧度，以及较高的硬度。 中国塑料模具网
　　(2)优良的高温耐磨性、抗氧化性与抗回火稳定性 中国塑料模具网
　　高温熔融金属高速注入模具和浇铸后脱模时，均产生较大的摩擦作用，为保证模具长期使用，模具在工作温度下应均有较高的耐磨性。大量连续生产的压铸模具，长时间处于一定温度作用下，应持续保持其高硬度，而且应不粘模及不产生氧化皮。因此，模具还应具有良好的抗氧化性与回火稳定性。 中国塑料模具网
　　(3)良好的热疲劳性能 中国塑料模具网
　　压铸模具表面反复受到高温加热与冷却，不断膨胀、收缩，产生交变热应力。此应力超过模具材料的弹性极限时，就发生反复的塑性变形，引起热疲劳。同事，模具表面长时间受到熔融金属的腐蚀与氧化，也会逐渐产生微细裂纹，大多数情况下，热疲劳是决定压铸模具寿命的最重要因素。 中国塑料模具网
　　(4)高的耐熔融损伤性 中国塑料模具网
　　随着压铸机的大型化，压铸压力也在增大，已从低压的20～30MPa，提高到高压150～500MPa。高温高压浇铸可产生明显的熔融损伤，模具应对此具有较大的抵抗力。为此，模具材料必须具有较大的高温强度，较小的对熔融金属亲和力，模具表明粗糙度要小，并附有适当的氧化模、氮化层等保护层，而不存在脱碳层。 中国塑料模具网
　　(5)淬透性好、热处理变形小 中国塑料模具网
　　一般压铸模具的制造方法是将退火状态的模具材料雕刻型腔，然后热处理，得到所需要的硬度，或将模具材料先进行热处理，得到需要的硬度，再雕刻型腔。先雕刻型腔后热处理的制造方法，有高的硬度和强度，不易产生熔损与热疲劳。无论用哪一种方法进行热处理，得到均一的硬度是必要的，所以要求淬透性好，特别是先雕刻型腔后进行热处理，要用热处理变形小的材料，这点对于尺寸大的模具尤为重要。 中国塑料模具网
　　(6)较好的被削性与磨削性 中国塑料模具网
　　压铸模型腔都经切削加工制成，所以模具材料应具有较好的被削性。必须指出，耐磨性好的材料，其被削性一般较差。许多模具钢就是如此，虽在退火状态，其基体部分还是较硬。再加坚硬的碳化物，一般切削困难。 中国塑料模具网
　　为获得较光滑的压铸件，要求模具型腔表面的粗糙度值小，所以对模具材料也应具有较好抛光性能。 中国塑料模具网
　　(7)材料内部组织均匀无缺陷 中国塑料模具网
　　模具材料的组织应均匀、无缺陷、方向性少、否则不仅影响模具的裂纹、强度、热疲劳性能，而且还影响热处理变形。 中国塑料模具网
　　表2列出压铸不同金属对模具硬度要求。 中国塑料模具网
　　表2 压铸模具硬度 中国塑料模具网
中国塑料模具网
　　2 压铸模材料的选用原则 中国塑料模具网
　　经上述分析及介绍可知，压铸模材料的选用原则是： 中国塑料模具网
　　第一 能满足被压铸材料工作条件的要求，一般按表3选用。 中国塑料模具网
　　表3 压铸模具材料的选用 中国塑料模具网
中国塑料模具网
　　第二 根据被压铸零件的大小来决定模具尺寸，并考虑到生产批量，参见表3。 中国塑料模具网
　　第三 按钢材的供应条件，应优先采用我国自产，并且冶金质量稳定的钢材。 中国塑料模具网
　　第四 大、中型精密压铸模具，应选用加工工艺性能好、使用性能可靠和寿命长的钢种。 中国塑料模具网
　　3 提高模具寿命方法 中国塑料模具网
　　随着现代技术的进步，积极推广应用新技术，是进一步提高模具寿命的重要手段。较成熟的提高模具寿命的新工艺有模具整体强韧化处理及模具表面强化处理两大类。 中国塑料模具网
　　3.1 整体强韧化处理 中国塑料模具网
　　3Cr2W8V模具钢使用较广，常规热处理工艺为1050℃～1100℃淬火，550℃～620℃回火，硬度一般为45 HRC～50HRC，使用中常出现早期断裂现象，模具寿命往往是较低的。如改用高温淬火和高温回火新工艺，即1150℃高温淬火，640℃～680℃高温回火，硬度为40HRC左右，得到回火索氏体组织。这样，硬度虽然降低了些，但由于耐热疲劳性及断裂韧度大大提高，使用中避免了断裂现象的发生，使用寿命显著延长。若将回火温度控制在620℃～640℃，硬度保持43HRC左右，对一些凸模形状可以延缓产生塌陷时间。

qinqiang-2004

我的经验是：模块的锻打质量非常关键，锻打不好就容易在使用时型腔出现热疲劳裂纹，导致模具早期失效！

学海无涯

感谢各位能给我提供那么多宝贵的知识和意见，让我受益非浅。

liu861212

我觉的放到资料里好点.是非常好的资料值的学习.

孤鸿踏雪

有兴趣的朋友可参阅本人发表于《模具技术》（1999，No.3）的文章“铝合金压铸模的寿命解析”。

shenfuhai

回复 33# 孤鸿踏雪


    杨工:能否上传下你的那篇文章,给我们学习学习.谢谢.

shaod

工作温度下的组织稳定性是对其寿命影响最大的因素之一。

shenfuhai

那些裂纹线上或附近的空洞应该是由高温腐蚀或氧化造成;此观点对否?

孤鸿踏雪

34# 沈工
    我的文章没有电子版，现在公司扫描仪坏了，只有待扫描后上传一份。

孤鸿踏雪

34#楼 沈工
     现将拙文上传于此，敬请斧正。

EFD_IHM

热处理工艺- 高频感应模具表面淬火

shenfuhai

回复 38# 孤鸿踏雪


   特别感谢杨工.辛苦了.