提高壓(ya)鑄模(mo)具使(shi)用壽命的方(fang)法

壓鑄模由于(yu)生產周期長、投(tou)資大、制造精度高(gao)(gao)，故造價高(gao)(gao)，因(yin)此希望模具有(you)較高(gao)(gao)的(de)使用壽命(ming)。但由于(yu)材料、機械加工等一系列內外因(yin)素的(de)影響，導致模具過早失效而(er)報廢，造成極(ji)大的(de)浪費(fei)。

壓(ya)鑄模失(shi)效形式主要有(you)：尖角(jiao)、拐角(jiao)處(chu)開裂、劈裂、熱(re)裂紋（龜(gui)裂）、磨(mo)損(sun)、沖蝕等。造成(cheng)壓(ya)鑄模失(shi)效的主要原(yuan)因(yin)有(you)：材料(liao)自身(shen)存在的缺陷、加工、使用、維修以及熱(re)處(chu)理的問(wen)題。

一(yi)、材料自身(shen)存在的(de)缺陷(xian)

眾所周知，壓(ya)(ya)(ya)鑄模(mo)(mo)的(de)(de)使用(yong)條件極為惡劣。以(yi)鋁(lv)(lv)壓(ya)(ya)(ya)鑄模(mo)(mo)為例，鋁(lv)(lv)的(de)(de)熔點(dian)為580-740℃，使用(yong)時，鋁(lv)(lv)液溫(wen)度控制在650-720℃。在不(bu)對模(mo)(mo)具預熱(re)的(de)(de)情況(kuang)下壓(ya)(ya)(ya)鑄，型腔(qiang)表面溫(wen)度由室溫(wen)直升至液溫(wen)，型腔(qiang)表面承(cheng)受極大的(de)(de)拉應力。開模(mo)(mo)頂件時，型腔(qiang)表面承(cheng)受極大的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)應力。數千次的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)鑄后，模(mo)(mo)具表面便產(chan)生(sheng)龜裂等缺陷。

由此(ci)可見，壓鑄使用(yong)條件屬急(ji)熱急(ji)冷。模(mo)具(ju)材料(liao)應選用(yong)冷熱疲勞(lao)抗(kang)力、斷(duan)裂(lie)(lie)韌性(xing)(xing)、熱穩定性(xing)(xing)高的熱作模(mo)具(ju)鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是(shi)目前應用(yong)較廣泛的材料(liao)，據介紹(shao)，國外80%的型(xing)腔均采用(yong)H13，現在(zai)國內仍大量使用(yong)3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝性(xing)(xing)能不(bu)好(hao)，導(dao)熱性(xing)(xing)很差，線(xian)膨脹系數高，工作中產生(sheng)(sheng)很大熱應力，導(dao)致模(mo)具(ju)產生(sheng)(sheng)龜(gui)裂(lie)(lie)甚至破裂(lie)(lie)，并(bing)且(qie)加熱時(shi)易脫碳，降低模(mo)具(ju)抗(kang)磨(mo)損性(xing)(xing)能，因此(ci)屬于淘(tao)汰鋼種。馬氏體(ti)時(shi)效鋼適(shi)用(yong)于耐熱裂(lie)(lie)而對耐磨(mo)性(xing)(xing)和(he)耐蝕性(xing)(xing)要求不(bu)高的模(mo)具(ju)。鎢鉬等(deng)耐熱合金(jin)僅限于熱裂(lie)(lie)和(he)腐蝕較嚴(yan)重的小(xiao)型(xing)鑲塊，雖然這(zhe)些合金(jin)即脆(cui)又有(you)缺口敏感性(xing)(xing)，但其優點是(shi)有(you)良好(hao)的導(dao)熱性(xing)(xing)，對需要冷卻而又不(bu)能設置水道的厚壓鑄件壓鑄模(mo)有(you)良好(hao)的適(shi)應性(xing)(xing)。因此(ci)，在(zai)合理(li)的熱處理(li)與生(sheng)(sheng)產管理(li)下，H13仍具(ju)有(you)滿(man)意的使用(yong)性(xing)(xing)能。

制造(zao)壓鑄模的材(cai)料(liao)，無論從哪一方(fang)面都應(ying)符合設(she)(she)計(ji)(ji)要求(qiu)，保證壓鑄模在其正常(chang)的使(shi)用(yong)條件下達到設(she)(she)計(ji)(ji)使(shi)用(yong)壽命。因此，在投入生(sheng)產之前，應(ying)對材(cai)料(liao)進行(xing)一系列檢(jian)(jian)查，以防帶缺陷材(cai)料(liao)，造(zao)成(cheng)模具早期(qi)報廢和加(jia)工費(fei)用(yong)的浪費(fei)。常(chang)用(yong)檢(jian)(jian)查手段有宏觀腐蝕(shi)檢(jian)(jian)查、金相檢(jian)(jian)查、超聲波(bo)檢(jian)(jian)查。

（1）宏觀腐蝕檢查。主要檢查材(cai)料的多孔性、偏析、龜裂、裂紋、非金屬(shu)夾雜以及表面的錘裂、接縫。

（2）金相檢(jian)查。主(zhu)要檢(jian)查材料(liao)晶(jing)界上(shang)碳化物的偏(pian)析、分布狀態、晶(jing)料(liao)度以(yi)及晶(jing)粒間夾雜等。

（3）超聲波檢查(cha)。主要檢查(cha)材料內(nei)部的缺陷和大小。

二、壓鑄模的加工、使用、維修和保養

模具設計(ji)(ji)手冊中(zhong)已詳細(xi)介紹了壓(ya)鑄模設計(ji)(ji)中(zhong)應注意的(de)問題(ti)，但(dan)在確定壓(ya)射速度時，最(zui)大速度應不超過(guo)100m/S。速度太高，促使(shi)模具腐(fu)蝕及型腔和(he)型芯(xin)上沉(chen)積物增多；但(dan)過(guo)低易使(shi)鑄件產生缺陷。因此對于鎂、鋁、鋅相應的(de)最(zui)低壓(ya)射速度為27、18、12m/s，鑄鋁的(de)最(zui)大壓(ya)射速度不應超過(guo)53m/s，平均壓(ya)射速度為43m/s。

在加(jia)工過程中(zhong)，較厚(hou)的(de)模(mo)板(ban)不能用疊加(jia)的(de)方法保(bao)證其厚(hou)度。因(yin)為(wei)鋼板(ban)厚(hou)1倍，彎曲變(bian)形量減(jian)少85%，疊層(ceng)只(zhi)能起疊加(jia)作用。厚(hou)度與單板(ban)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)的(de)2塊板(ban)彎曲變(bian)形量是單板(ban)的(de)4倍。另外在加(jia)工冷卻水道時，兩面加(jia)工中(zhong)應(ying)特別(bie)注意保(bao)證同(tong)(tong)心度。如果頭部拐角，又不相(xiang)(xiang)互同(tong)(tong)心，那么在使用過程中(zhong)，連接(jie)的(de)拐角處就會開裂。冷卻系(xi)統的(de)表面應(ying)當光滑，最好不留(liu)機加(jia)工痕跡。

電火花加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)在模(mo)具(ju)(ju)型腔加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)中(zhong)應(ying)用(yong)越來越廣泛，但加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)后的(de)(de)型腔表(biao)(biao)面(mian)(mian)留有淬硬(ying)層(ceng)。這是(shi)由于(yu)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)中(zhong)，模(mo)具(ju)(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)自行滲碳淬火造成的(de)(de)。淬硬(ying)層(ceng)厚(hou)度(du)由加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi)電流強度(du)和頻率決定，粗加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi)較深，精加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi)較淺。無論深淺，模(mo)具(ju)(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)均有極大應(ying)力(li)(li)(li)。若不(bu)清除(chu)淬硬(ying)層(ceng)或消(xiao)(xiao)除(chu)應(ying)力(li)(li)(li)，在使(shi)用(yong)過程中(zhong)，模(mo)具(ju)(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)就會(hui)產生龜裂、點蝕和開裂。消(xiao)(xiao)除(chu)淬硬(ying)層(ceng)或去(qu)應(ying)力(li)(li)(li)可用(yong)：①用(yong)油石或研磨去(qu)除(chu)淬硬(ying)層(ceng)；②在不(bu)降(jiang)低(di)硬(ying)度(du)的(de)(de)情況下，低(di)于(yu)回火溫度(du)下去(qu)應(ying)力(li)(li)(li)，這樣可大幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)模(mo)腔表(biao)(biao)面(mian)(mian)應(ying)力(li)(li)(li)。

模(mo)具在使用過(guo)程中應嚴格(ge)控制鑄造工(gong)藝流程。在工(gong)藝許(xu)可(ke)范圍內(nei)，盡量降(jiang)低鋁(lv)液的燒鑄溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，壓射速(su)度(du)(du)(du)(du)，提高(gao)(gao)模(mo)具預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)。鋁(lv)壓鑄模(mo)的預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)由100~130℃提高(gao)(gao)至180~200℃，模(mo)具壽(shou)命可(ke)大幅度(du)(du)(du)(du)提高(gao)(gao)。