关于提高压铸模具寿命的探讨 |
| 2012-06-11 16:34 作者：孔 亚 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
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摘要：压铸模具由于制造精度高、投资大、生产周期长，所以压铸模具的造价就很高，因此各生产商都希望压铸模能够具有较高的使用寿命。首先分析压铸模具材料自身存在的缺陷，其次，从应用TD金属模具表面超硬化处理技术；制定一套完整的、实用模具出产治理系统；加强压铸模具防锈保养；加大科技投入，提高模具使用寿命等方面就如何有效提高压铸模具寿命进行深入的探讨，具有一定的参考价值。
关键词：压铸模具；寿命；超硬化处理技术
中图分类号：TG233文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0410
0引言
压铸模具由于制造精度高、投资大、生产周期长，所以压铸模具的造价就很高，各一个压铸模具的生产商都希望能够采取有效的手段来延长压铸模的使用寿命。但由于一系列内外因素，例如机械加工、材料等的影响，这些影响因素直接导致了压铸模具过早失效而报废，造成极大的浪费，出现诸如尖角、冲蚀、拐角处开裂、劈裂、热裂纹（龟裂）、磨损等压铸模具失效形式。一般来说，材料自身存在的缺陷、热处理、维修、使用、加工的问题造成压铸模具失效。那么，如何才可以让压铸模具更多模次地、更长时间地，在高精度、低成本、高效率条件下生产出质量合格的制件呢?这已经越来越成为人们关注的焦点。
1压铸模具材料自身存在的缺陷
一般而言，压铸模具的使用都是处于十分恶劣的工作环境中，我们以铝压铸模为例，众所周知，铝液的温度在通常的使用过程中一般控制在650℃-720℃，而铝的熔点最高为740℃，最低为580℃。模具在进行了长达数千次的压铸之后，模具表面很容易就会因为龟裂等缺陷而发生失效的问题。因此，我们可以看出压铸模具的使用条件一般都是属于急热急冷。压铸模具材料应选用特性热作模具钢，应该要具有热稳定性高、断裂韧性好、冷热疲劳抗力的。据有关资料介绍，目前应用最为广泛的压铸模具材料就是H13，H13材料在国外80％的型腔都被采用，因此，在合理的生产管理与热处理条件下，H13材料仍具有满意的使用性能。在投入出产之前，应对材料进行一系列检查，常用检查手段有超声波检查、金相检查、宏观侵蚀检查，以防带缺陷材料，造成加工用度的铺张和模具早期报废。
2有效提高压铸模具寿命的方法对策
2.1制定一套完整的、实用模具出产治理系统
压铸模失效形式主要有冲蚀、磨损、热裂纹（龟裂）、劈裂、拐角处开裂、尖角等，造成极大的浪费。为了有效地实现模具产品进度治理、计划治理、工艺数据治理、数据治理的计算机信息化治理系统，笔者建议可以制定一套完整的、实用模具出产治理系统，这样就能够使模具辅助信息和制造信息实现全方位跟踪治理，贯穿于完工交付、计划制定整个过程。包括库房治理、产品检修、车间任务分派、模具工艺制定、模具设计、模具出产计划制定等，与此同时，还可以通过计算机共享、公告、会议等方法来建立模具制造、模具设计影响分析库和失效模式分析库，作为日后设计和质量评定的有效参考标准。另外，为了确保相关资源及时到位，还应该建立模具用度表、易损件清单、加工工艺编制，热处理件明细表、材料清单、制尺度件明细表、加工工艺编制、自制件明细表、尺度件明细表、外购件明细表、汇总模具零件明细表。严格规范检测手段，建立质检部分，结合出产进度治理、计划治理，消除“差未几”的侥幸心理，只有这样才能够有效地加强设计、操纵者的责任心，确保模具各零配件的精度。
2.2加强压铸模具防锈保养
压铸模具防锈剂本产品由石油溶剂、成膜材料和多种优质防锈添加剂调制而成，适用于生产及存放中塑胶模具和压铸模具的防锈保养，亦适用其它金属工具及零件的防锈保养。透明软膜，不会硬化，在注塑过程中快速清除，符合环保和安全标准，具有抗氧化、抗酸、抗腐蚀、防潮、排水等功能，保护期一年以上，尤其适合经常加工透明制品的模具保养。超强渗透性和吸附性能够在模具表面及各种金属表面形成独有的水分、空气置换成分有效阻止各种不利因素对金属表面的侵蚀，实现模具的长时间和全面的防腐防锈。使用前将需要防锈保养的模具清洗干净（用绿纳模具清洗剂清洗后，再使用绿纳模具防锈剂保养，可达到最佳的保养效果），使用时将防锈剂摇匀，距模具表面15-20厘米处均匀喷射，形成一层薄膜就能提供足够的防锈保护，使用时保持环境通风，避免存放于阳光直射处或暴露超过50℃的环境中，避免触及眼睛。主要性能指标：原液外观：透明；比重：0.78克/立方厘米（DIN51757）；膜层类型：蜡状软膜；不挥发含量：29%；适用范围：适用于所有金属，对塑胶和橡胶无损害；温度范围：-20℃~15℃；盐雾试验：通过（50℃，72小时，45＃钢片）；保护类型：室内干燥清爽环境；环境标准：符合蒙特利尔协定，欧盟RoHS标准。
2.3加大科技投入，提高模具使用寿命
对于模具使用的压铸企业而言，模具寿命是非常值得关注的，但是，实际上绝不仅仅只是模具热处理和模具型腔材料才影响模具寿命，其实影响模具寿命的重要因素还有模具强度、模具结构等，模具加工手段、加工工艺同样对于模具寿命更为重要。如果模具强度不够、模具结构不合理也会大大影响模具寿命。所以，我们必须加大科技投入，提高模具寿命、提高模具设计制造水平，为压铸企业提高经济效益提供条件。
我们一方面应继续在表面处理、热处理、模具材料、先进加工技术和工艺等方面加大研究力度。我们另一方面要加以改进模具结构设计等方面，提高模具制造水平。目前德国、日本的模具企业已开始采用先进的加工技术和加工中心，减少模具表面的硬质层，硬加工模具型腔，这样一来在很大程度上提高了模具寿命。
2.4正确选用压铸模具材料
压铸模零件中最重要的零件是与金属液接触的成型工作零件，通常用热作模具钢制成。按性能分，它属于高热强热模钢；按合金元素分，它属于中合金热模钢。由于被压铸材料的温度差别较大，因而对压铸模的材料及性能要求也不同。用于制造锌合金、镁合金和铝台金的压铸模的材料，必须具有高的回火抗力和冷热疲劳抗力，及良好的掺氮（氮碳共掺）工艺性能：而用于铜合金压铸模的工作条件则更为苛刻，其材料还应具备高的热强性以防止变形和开裂，以及高导热性以减少温度梯度，从而降低热应力。因此，我国压铸界在充分挖掘3Cr2W8V钢种潜力的同时，积极开发用于压铸模的新钢种，其中最有代表性的新钢种为4Cr5MoSiVl。
3结束语
总之，我们应从有利于压铸模具寿命方向出发，一切替顾客着想，一切从压铸生产实际出发，提高模具寿命，提高压铸生产效率，提高模具使用、维护的方便性，关注模具细节，提高制造、设计水平，这是我们未来的努力方向和研发方向，才能提升我国压铸行业的整体水平，只有这样才能提升中国复杂、精密、大型压铸模具水平。
参考文献：
[1]刘文川，缸体类复杂铸型模具设计中的几个问题[J].模具工业，2004，（02）：123-126.
[2]郝一舒、邵纳、李沪曾，HSM技术在模具制造中的应用[J].中国制造业信息化2005（02）：120-124.
[3]徐滔，高速切削技术及其在模具加工中的应用[J].四川职业技术学院学报，2008（01）：154-157.（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载） |
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