压铸模常见故障原因及排除方法
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压铸过程中常见的问题和解决方法一、压铸过程中金属液往外溅产生原因:1.动,定模间合模不严密,间隙较大2.锁模力不够3.压铸机动,定模安装板不平行4.支板跨度大,压射力致使套板变形,产生喷料。
调整方法1.重新安装模具2.加大锁模力3.调整压铸机,使动,定模安装板相互保持平行4.在动模上增加支板,增加套板的刚度。
二、影响压射头使用寿命的主要因素有:1.压射头本身的材料、质量;2.压射头与压射料筒之间的配合间隙;3.模具安装时与压射料筒的同心度;4.冷却问题;5.选用优质压射头润滑油等。
三、缺陷名:(一)产品表面起皱症状:产品表面形成的不规则褶皱,主要出现在壁较薄的前段部分。
原因:由于吸入了脱模剂和压缩空气,被封闭在前段的气压较高,把产品表面顶起而导致这一现象的发生解决方案:排气彻底,清除多余的脱模剂。
调整高速高压区的位置以防止溶液降温(二)缺陷名:起皱症状:镶件附近的圆柱状部分,表面的皮膜出现起皱现象起皱的表面部分,根据发生状态有差异。
在靠近镶件的拐角处,出现与镶件平行的褶皱。
在离拐角稍远处,表面皮膜起皱部分有细小的铝颗粒聚集,呈粉末状附着在表面起皱的断面可以观察到起皱导致的凹凸,细小的铝颗粒被压碎后嵌入褶皱里。
原因:在模具温度低时进行铸造容易发生此现象。
铝液在流道流淌时前锋冷却,形成氧化皮膜,在距离浇口较远的突起部分凝固,由于压力增大在表面形成褶皱。
解决方案:对模具进行预热,在设定的温度条件下进行生产是很重要的,将模具温度设定在适当的范围。
换导柱以及导套时一定要注意尺寸变化,尤其是长时间使用但是没有回火或者测量的模具,一定要检查模具的尺寸,包括模板平行度、孔直线度、孔内外径是否变化。
一般情况下基准尺寸会变化。
锌压铸件毛坯看不到麻点,电镀前抛光就出现麻点,这是怎么回事?这是锌压铸件最易出现的问题之一。
要注意:1.原材料的质量(纯净度);2.熔化时的精炼除气除渣;3.压铸时速度、压力的调整(特别是皮下气孔等缺陷);4.抛光时摩擦的压力和温度不要太高。
产生原因分析判断及解决办法1、金属液浇注温度低或模具温度低;2、合金成分不符合标准,流动性差;3、金属液分股填充,熔合不良;4、浇口不合理,流程太长;5、填充速度低或排气不良;6、压射比压偏低。
1、产品发黑,伴有流痕。
适当提高浇注温度和模具温度;2、改变合金成分,提高流动性;3、烫模件看铝液流向,金属液碰撞产生冷隔出现一般为涡旋状,伴有流痕。
改进浇注系统,改善内浇口的填充方向。
另外可在铸件边缘开设集渣包以改善填充条件;4、伴有远端压不实。
更改浇口位置和截面积,改善排溢条件,增大溢流量;5、产品发暗,经常伴有表面气泡。
提高压射速度,6、铸件整体压不实。
提高比压(尽量不采用)。
缺陷1 ---- 冷隔缺陷现象:温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙,呈不规则的线形,有穿透的和不穿透的两种,在外力的作用下有发展的趋势。
其他名称:冷接(对接)缺陷2 ---- 擦伤其他名称:拉伤、拉痕、粘模伤痕缺陷现象:顺着脱模方向,由于金属粘附,模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重时成为拉伤面甚至产生裂纹。
产生原因 分析判断及解决办法 1、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度; 2、型芯、型壁有压痕; 3、合金粘附模具;4、铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜;5、型壁表面粗糙;6、涂料常喷涂不到;7、铝合金中含铁量低于0.6%; 8、合金浇注温度高或模具温度太高;9、浇注系统不正确, 直接冲击型壁或型芯 ; 10、填充速度太高;11、型腔表面未氮化。
1、产品一般拉出亮痕,不起毛。
修正模具,保证制造斜度; 2、产生拉毛甚至拉裂。
打光压痕、更换型芯或焊补型壁; 3、拉伤起毛。
抛光模具; 4、单边大面积拉伤,顶出时有异声修正模具结构; 5、拉伤为细条状,多条。
打磨抛光表面; 6、模具表面过热,均匀粘铝。
涂料用量薄而均匀,不能漏喷涂料; 7、型腔表面粘附铝合金。
适当增加含铁量至0.6~0.8%;8、型腔表面粘附铝合金,尤其是内浇口附近。
压铸日常缺陷及分析压铸件抛丸后产品表面变色, 主要是使用的抛丸有问题。
若是使用不锈钢丸,在里面加少量铝丸,抛后产品表面白亮。
压铸件表面经常有霉点,严重影响铸件的外观质量,主要是脱模剂造成。
目前,市面上大大小小生产脱模剂的厂家有一大批,其中不少厂质量存在各种问题,最主要的就是对压铸件会产生腐蚀作用。
一般压铸件厂不太注意,压铸件时间放得长一些,表面就会有白斑(霜状、去掉后呈黑色)出现,实际上已产生腐蚀。
主要是脱模剂中有会产生腐蚀作用的成分。
所以选择脱模剂一定不要只追求价格低,要讲性价比。
压铸件在抛丸后经常出现表面起皮现象,般由如下一些原因造成:1.模具或压射室(熔杯)未清理干净; 2.压射压力不够,(还需注意压射时动模有否退让现象); 3.浇注系统开设有点问题,合金液进入型腔有紊流现象; 4.模温问题等5.压射时金属液飞溅严重。
脱模剂一般不会渗透到压铸件里面。
但劣质脱模剂会对压铸件表面产生腐蚀作用,而且会向内部渗透;另外,脱模剂发气量大的话,会卷入压铸件里面形成气孔。
如果使用脱模膏之类的涂料不当时,会产生夹渣等缺陷。
用7005焊丝焊接7005压铸件,在焊接处出现油污和气泡,焊接方式为氩弧焊。
一般存在如下问题:1.焊丝与压铸件表面有油污,未清洗干净; 2.氩气不纯净,市售氩气有的里面杂质多,甚至含有水气,应选优质气。
合金压铸如果出模角度控制不好,经常出现粘模现角,如何来计算这个角度?压铸模出模斜度根据合金和铸件高度不同,有所不同。
一般铝合金压铸件拔模高度从3mm~250mm:内壁出模斜度按5º30´~0º30´,外壁出模斜度取其一半;圆型芯的出模斜度,按4º~0º30´。
文字符号的出模斜度按10º~15º具体如何细分挡次和各挡次斜度值的选取,请参阅模具设计手册或压铸件标准等资料。
压铸件一般不进行T6处理. 2.若进行T6处理,表面会变色(灰暗 3.变形与否,取决于压铸件本身的形状和在加热炉里放置是否得当.只要注意,一般不会变形. 4.把刚出模的压铸件放进水里,起不到T6的效果.锌合金电镀起泡。
压铸模具的常见问题以及处理方案1. 模具裂纹压铸模具在制作或使用过程中,可能会出现裂纹现象。
裂纹可能是由于材料选择不当、热处理不充分、加工工艺不合理等原因导致的。
在出现裂纹时,应立即停止使用模具,以免造成更大的损坏。
处理方案:选用合适的材料,如高韧性、高强度、高耐磨性的模具钢;进行充分的热处理,提高模具的强度和韧性;优化加工工艺,避免出现过大的应力集中。
2. 模具磨损压铸模具在使用过程中,由于金属液的冲刷和摩擦,容易导致模具表面的磨损。
磨损可能是由于高温氧化、硬度过低、耐磨性不足等原因导致的。
处理方案:采用高硬度、高耐磨性的模具材料;对易磨损部位进行特殊处理,如增加耐磨涂层;定期检查和维修模具,及时更换磨损严重的部件。
3. 模具堵塞压铸模具在使用过程中,可能会因为金属液中的杂质、涂料残留等原因导致堵塞。
堵塞会影响压铸生产的效率和产品质量。
处理方案:定期清理和清洗模具,保持模具的清洁度;加强原料的质量控制,减少杂质和涂料残留;设计合理的浇注系统,避免出现死角和滞留点。
4. 模具变形压铸模具在使用过程中,可能会因为冷却不均匀、热处理不当等原因导致变形。
变形会影响压铸产品的尺寸精度和外观质量。
处理方案:优化冷却系统,确保模具均匀冷却;进行充分的热处理,提高模具的稳定性和精度;定期检测和修正模具的变形情况,保持模具的精度和形状。
5. 模具脱模不良压铸模具在使用过程中,可能会出现脱模不良的现象。
脱模不良可能是由于模具材质问题、模具设计问题、加工工艺不合理等原因导致的。
处理方案:选用合适的模具材料,如高硬度、高耐磨性的材质;优化模具设计,提高脱模性能;加强加工工艺的控制,保证模具的加工精度和表面光洁度;使用合适的脱模剂,减少粘模现象。
6. 模具热疲劳压铸模具在使用过程中,可能会因为反复的热循环和冷热交替而产生热疲劳裂纹。
热疲劳会影响模具的使用寿命和压铸产品的质量。
处理方案:降低加热温度、延长保温时间,减少热循环的次数;优化冷却系统,提高模具的冷却效率;定期进行热处理,恢复模具的硬度和强度;选择合适的热传导材料,减少热损失。
压铸模损坏原因及预防措施模具损坏分析在压铸生产中,模具损坏最常见地形式是裂纹、开裂.应力是导致模具损坏地主要原因.热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源,包括有机械应力和热应力,应力产生于: b5E2RGbCAP一.在模具加工制造过程中1、毛坯锻造质量问题有些模具只生产了几百件就出现裂纹,而且裂纹发展很快.有可能是锻造时只保证了外型尺寸,而钢材中地树枝状晶体、夹杂碳化物、缩孔、气泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉长,形成流线,这种流线对以后地最后地淬火变形、开裂、使用过程中地脆裂、失效倾向影响极大.p1EanqFDPw2、在车、铣、刨等终加工时产生地切削应力,这种应力可通过中间退火来消除.3、淬火钢磨削时产生磨削应力,磨削时产生摩擦热,产生软化层、脱碳层,降低了热疲劳强度,容易导致热裂、早期裂纹.对H13钢在精磨后,可采取加热至510-570℃,以厚度每25mm保温一小时进行消除应力退火.DXDiTa9E3d4、电火花加工产生应力.模具表面产生一层富集电极元素和电介质元素地白亮层,又硬又脆,这一层本身会有裂纹,有应力.电火花加工时应采用高地频率,使白亮层减到最小,必须进行抛光方法去除,并进行回火处理,回火在三级回火温度进行.RTCrpUDGiT二.模具处理过程中热处理不当,会导致模具开裂而过早报废,特别是只采用调质,不进行淬火,再进行表面氮化工艺,在压铸几千模次后会出现表面龟裂和开裂.5PCzVD7HxA钢淬火时产生应力,是冷却过程中地热应力与相变时地组织应力叠加地结果,淬火应力是造成变形、开裂地原因,固必须进行回火来消除应力.jLBHrnAILg三.在压铸生产过程中1、模温模具在生产前应预热到一定地温度,否则当高温金属液充型时产生激冷,导致模具内外层温度梯度增大,形成热应力,使模具表面龟裂,甚至开裂.xHAQX74J0X在生产过程中,模温不断升高,当模温过热时,容易产生粘模,运动部件失灵而导致模具表面损伤.应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定地范围内.2、充型金属液以高压、高速充型,必然会对模具产生激烈地冲击和冲刷,因而产生机械应力和热应力.在冲击过程中,金属液、杂质、气体还会与模具表面产生复杂地化学作用,并加速腐蚀和裂纹地产生.当金属液裹有气体时,会在型腔中低压区先膨胀,当气体压力升高时,产生内向爆破,扯拉出型腔表面地金属质点而造成损伤,因气蚀而产生裂纹.LDAYtRyKfE3、开模在抽芯、开模地过程中,当某些元件有形变时,也会产生机械应力.4、生产过程在每一个压铸件生产过程中,由于模具与金属液之间地热交换,使模具表面产生周期性温度变化,引起周期性地热膨胀和收缩,产生周期性热应力.如浇注时模具表面因升温受到压应力,而开模顶出铸件后,模具表面因降温受到拉应力.当这种交变应力反复循环时,使模具内部积累地应力越来越大,当应力超过材料地疲劳极限时,模具表面产生裂纹.Zzz6ZB2Ltk预防模具损伤地措施1.良好地铸件结构设计铸件壁厚尽可能均匀,避免产生热节,以减少模具局部热量集中产生地热疲劳.铸件地转角处应有适当地铸造圆角,以避免模具上有尖角位导致应力产生.dvzfvkwMI12.合理地模具结构设计1)模具中各元件应有足够地刚度、强度,以承受压力而不变形.模具壁厚要足够,才能减少变形.2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀.3)正确选择各元件地公差配合和表面粗糙度.4)保持模具热平衡.3.规范热处理工艺通过热处理可改变材料地金相组织,保证必要地强度、硬度、高温下尺寸稳定性、抗热疲劳性能和材料切削性能.正确地热处理工艺,才会得到最佳地模具性能,而钢材地性能是受到淬火温度和时间、冷却速度和回火温度控制.4.压铸生产过程控制1)温度控制:模具地预热温度和工作温度;合金浇注温度,在保证成型良好前提下,用较低地浇注温度.2)合理地压铸工艺:比压、充填速度.3)调整机器地锁模力,使模具受力均匀.注意清扫模具表面地残削碎片,以免合模时这些多余物使模具表面受力不均匀,引起变形.rqyn14ZNXI4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体.5.模具地维护与保养1)定期消除应力2)模具修补压铸件结构设计地注意事项如何提高压铸模寿命压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高地使用寿命.但由于材料、机械加工等一系列内外因素地影响,导致模具过早失效而报废,造成极大地浪费.EmxvxOtOco压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂>、磨损、冲蚀等.造成压铸模失效地主要原因有:材料自身存在地缺陷、加工、使用、维修及热处理地问题.SixE2yXPq51 材料自身存在地缺陷众所周知,压铸模地使用条件极为恶劣.以铝压铸模为例,铝地熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃.在不对模具预热地情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大地拉应力.开模顶件时,型腔表面承受极大地压应力.数千次地压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷.6ewMyirQFL由此可知,压铸使用条件属急热急冷.模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高地热作模具钢.H13(4Cr5MoV1Si>是目前应用较广泛地材料,据介绍,国外80%地型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8V工艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种.马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高地模具.钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重地小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好地导热性,对需要冷却而又不能设置水道地厚压铸件压铸模有良好地适应性.因此,在合理地热处理与生产管理下,H13仍具有满意地使用性能.kavU42VRUs制造压铸模地材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常地使用条件下达到设计使用寿命.因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用地浪费.常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查.y6v3ALoS89(1>宏观腐蚀检查.主要检查材料地多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面地锤裂、接缝.(2>金相检查.主要检查材料晶界上碳化物地偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等.(3>超声波检查.主要检查材料内部地缺陷和大小.2 压铸模地加工、使用、维修和保养模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意地问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S.速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷.因此对于镁、铝、锌相应地最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝地最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s. 在加工过程中,较厚地模板不能用叠加地方法保证其厚度.因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用.厚度与单板相同地2块板弯曲变形量是单板地4倍.另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度.如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接地拐角处就会开裂.冷却系统地表面应当光滑,最好不留机加工痕迹.M2ub6vSTnP电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后地型腔表面留有淬硬层.这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成地.淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅.无论深浅,模具表面均有极大应力.若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂.消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度地情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力.0YujCfmUCw模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程.在工艺许可范围内,尽量降低铝液地浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度.铝压铸模地预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高.eUts8ZQVRd 焊接修复是模具修复中一种常用手段.在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干地.所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干地.模具与焊条一起预热(H13为450℃>,待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复.在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热.焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温.最后于静止地空气中完全冷却,再进行型腔地修整和精加工.模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要地一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火地焊层下面地薄层进行回火.sQsAEJkW5T 模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物.这些沉积物是由脱模剂、冷却液地杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成.这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除.在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点地产生,从而成为热裂地发源地.应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化.GMsIasNXkA经常保养可以使模具保持良好地使用状态.新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温地情况下,进行去应力回火.当新模具使用到设计寿命地1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面地轻微裂纹.以后每12000~15000模次进行同样保养.当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养.采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂地产生速度和时间.TIrRGchYzg在冲蚀和龟裂较严重地情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面地硬度和耐磨性.但渗氮基体地硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位地断裂.渗氮时,渗氮层厚度不应超过0.15mm,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落.7EqZcWLZNX3 热处理热处理地正确与否直接关系到模具使用寿命.由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理地残余应力导致模具在使用中失效地约占模具失效比重地一半左右.lzq7IGf02E压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高地.如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大.因此,在热处理时应注意以下几点:zvpgeqJ1hk(1>锻件在未冷至室温时,进行球化退火.(2>粗加工后、精加工前,增设调质处理.为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火.NrpoJac3v1(3>淬火时注意钢地临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化.回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火.1nowfTG4KI(4>热处理时应注意型腔表面地脱碳与增碳.脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力.fjnFLDa5Zo(5>氮化时,应注意氮化表面不应有油污.经清洗地表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀.tfnNhnE6e5(6>两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温.4 压铸模常见故障原因及排除压铸模常见故障原因及排除方法参见表1个人收集整理资料,仅供交流学习,勿作商业用途11 / 11。
产生原因 1. 动,定模间合模不严密,间隙较大 2. 锁模力不够 3. 压铸机动,定模安装板不平行4. 支板跨度大,压射力致使套板变形,产生喷料。
调整方法1.重新安装模具2.加大锁模力3.调整压铸机,使动,定模安装板相互保持平行 4.在动模上增加支板,增加套板的刚度。
影响压射头使用寿命的因素,主要因素有:1.压射头本身的材料、质量;2.压射头与压射料筒之间的配合间隙;3.模具安装时与压射料筒的同心度;4.冷却问题;5.选用优质压射头润滑油等。
缺陷名:产品表面起皱(一)症状:产品表面形成的不规则褶皱,主要出现在壁较薄的前段部分,如图1所示。
从图2可以看到射出的细小铝颗粒和褶皱。
原因:由于吸入了脱模剂和压缩空气,被封闭在前段的气压较高,把产品表面顶起而导致这一现象的发生解决方案:排气彻底,清除多余的脱模剂。
调整高速高压区的位置以防止溶液降温缺陷名:起皱(二)症状:镶件附近的圆柱状部分,表面的皮膜出现起皱现象起皱的表面部分,根据发生状态有差异。
在靠近镶件的拐角处,出现与镶件平行的褶皱。
在离拐角稍远处,表面皮膜起皱部分有细小的铝颗粒聚集,呈粉末状附着在表面起皱的断面可以观察到起皱导致的凹凸,细小的铝颗粒被压碎后嵌入褶皱里。
原因:在模具温度低时进行铸造容易发生此现象。
铝液在流道流淌时前锋冷却,形成氧化皮膜,在距离浇口较远的突起部分凝固,由于压力增大在表面形成褶皱。
解决方案:对模具进行预热,在设定的温度条件下进行生产是很重要的,将模具温度设定在适当的范围。
换导柱以及导套时一定要注意尺寸变化,尤其是长时间使用但是没有回火或者测量的模具,一定要检查模具的尺寸,包括模板平行度、孔直线度、孔内外径是否变化。
一般情况下基准尺寸会变化。
锌压铸件毛坯看不到麻点,电镀前抛光就出现麻点,这是怎么回事?这是锌压铸件最易出现的问题之一。
要注意:1.原材料的质量(纯净度);2.熔化时的精炼除气除渣;3.压铸时速度、压力的调整(特别是皮下气孔等缺陷);4.抛光时摩擦的压力和温度不要太高。
1. 流痕其他名称:条纹特征:铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致的,用手感觉得出的局部下陷光滑纹路。
此缺陷无发展倾向,用抛光法能去除。
2. 冷隔其他名称:冷接特征:温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙。
呈现不规则的线形,有穿透的和3. 擦伤其他名称:拉伤、拉痕、粘模伤痕特征:顺着脱模方向,由于金属粘附,模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重4. 凹陷其他名称:缩凹、缩陷、憋气、塌边5. 气泡其他名称:鼓泡6. 气孔其他名称:空气孔7. 缩孔其他名称:缩空、缩眼特征:压铸件在冷凝过程中,由于内部补偿不足所造成的形状不规则,表面较粗糙的孔8. 花纹特征:铸件表面上呈现的光滑条纹,肉眼可见,但用手感觉不出,颜色不同于基体金属的纹路,用9. 裂纹特征:铸件上合金基体被破坏或断开形成细丝状的缝隙,有穿透的和不穿透的两种,有发展趋势。
裂纹可以分为冷裂纹和热裂纹两种,他们的主要区别是冷裂纹铸件开裂处金属未被氧化,10. 欠铸其他名称:浇不足、轮廓不清、边角残缺11. 印痕其他名称:推杆印痕、镶块或活动块拼接印痕。
特征:铸件表面由于模具型腔磕碰及推杆、镶块、活动块等零件拼接所留下的凸出和凹12. 网状毛刺其他名称:网状痕迹、网状花纹、龟裂毛刺特征:由于模具型腔表面产生热疲劳而形成的铸件表面上的网状凸起痕迹和金属刺。
13. 有色斑点其他名称:油斑、黑色斑点14. 麻面特征:充型过程中由于模具温度或合金温度太低,在近似于欠压条件下铸件表面15. 飞边其他名称:披缝。
压铸模常见故障原因及排除方法参见表1
浅谈如何提高压铸模寿命
河南省华夏光学电子仪器厂张玮炜
压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高的使用寿命。
但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费。
压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。
造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。
1 材料自身存在的缺陷
众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣。
以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。
在不对模具预热的情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大的拉应力。
开模顶件时,型腔表面承受极大的压应力。
数千次的压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷。
由此可知,压铸使用条件属急热急冷。
模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。
H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种。
马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。
钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水
道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。
因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。
制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。
因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。
常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。
(1)宏观腐蚀检查。
主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。
(2)金相检查。
主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。
(3)超声波检查。
主要检查材料内部的缺陷和大小。
2 压铸模的加工、使用、维修和保养
模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S。
速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷。
因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s。
在加工过程中,较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。
因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用。
厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。
另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。
如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会开裂。
冷却系统的表面应当光滑,最好不留机加工痕迹。
电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。
这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。
淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅。
无论深浅,模具表面均有极大应力。
若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。
消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力。
模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。
在工艺许可范围内,尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度。
铝压铸模的预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高。
焊接修复是模具修复中一种常用手段。
在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干的。
所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的。
模具与焊条一起预热(H13为450℃),待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复。
在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热。
焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温。
最后于静止的空气中完全冷却,再进行型腔的修整和精加工。
模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。
模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。
这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。
这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除。
在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。
应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。
经常保养可以使模具保持良好的使用状态。
新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。
当新模具使用到设计寿命的1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。
以后每12000~15000模次进行同样保养。
当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。
采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。
在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。
但渗氮基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位的断裂。
渗氮时,渗氮层厚度不应超过0.15mm,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。
3热处理
热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。
由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。
压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高的。
如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大。
因此,在热处理时应注意以下几点:
(1)锻件在未冷至室温时,进行球化退火。
(2)粗加工后、精加工前,增设调质处理。
为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火。
(3)淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化。
回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火。
(4)热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。
脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。
(5)氮化时,应注意氮化表面不应有油污。
经清洗的表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。
(6)两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温。
4压铸模常见故障原因及排除。