對(duì)于3Cr2W8V鋼鋁壓鑄模具的表面強(qiáng)化較為適宜，其最佳工琶如下：50%甲醇寫50％氨，在5800C加熱滲氮，保溫4.5小時(shí)軟氮化后油冷。
3.
8采用良好的操作規(guī)范
操作規(guī)范中首要的問題是生產(chǎn)前模具的予熱。模具中應(yīng)力的大小與模具的溫度梯度成正比，因此適當(dāng)?shù)靥岣哂锜釡囟仁悄軌蚶斫獾摹５沁^高的予熱溫度使型腔的表面接觸溫度也高，有損材料的屈服強(qiáng)度，對(duì)模具的抗熱疲勞性能是不利的。此外模具在服役過程中，始終保持處于熱平衡狀態(tài)，己成為提高模具壽命，增加生產(chǎn)效率和保證鑄件的致密性方面的重要手段：對(duì)于冷卻水道的布置以及熱油加熱、冷卻控制設(shè)備的應(yīng)用，首先以測(cè)出模具溫度場(chǎng)的分布作為依據(jù)。采用熱電模似法測(cè)出等溫線的分布規(guī)律仍有其實(shí)用價(jià)值，它是在熱電物理現(xiàn)象彼此相似的理論基礎(chǔ)上而被采用的。在穩(wěn)定的條件下，也就是說，在溫度場(chǎng)中的溫度與電場(chǎng)中的電位不隨時(shí)間變化的條件下，固體的導(dǎo)熱現(xiàn)象與直流電路中導(dǎo)體的導(dǎo)電現(xiàn)象，都可以用同一個(gè)拉普拉斯微分方程式描述。根據(jù)相似理論，如果兩種不同的物理現(xiàn)象，都可以用一個(gè)微分方程式描述，并且實(shí)現(xiàn)邊界條件，幾何條件與物理量相似，如電場(chǎng)中的電壓、電阻，電流與溫度場(chǎng)中的溫差、熱阻、熱流彼此相似，那么就可以在電模型上模擬熱原件上的傳熱現(xiàn)象出來，對(duì)生產(chǎn)起到指導(dǎo)性作用。操作過程中的節(jié)奏性和連續(xù)性，再加上模具溫控裝置的配合使用，都可為保持模具最佳的熱平衡狀態(tài)創(chuàng)造條件。
壓鑄模在服役期間進(jìn)行去應(yīng)力回火處理，使熱疲勞裂紋在尚未出現(xiàn)的孕育期內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力松弛，成為提高壽命的一項(xiàng)有效的措施。去應(yīng)力的回火溫度取原來的回火溫度低3050℃，回火間隔與鑄件材料，模具材料及鑄件的重量有關(guān)，一般應(yīng)選擇在沒有出現(xiàn)裂紋之前進(jìn)行。對(duì)于重量為100克的鋁合金壓鑄件，模具在使用25000次以后，就應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火；重量為100--500克，為10000次；大于500克為5000次。對(duì)于同樣重量的銅合金鑄件，其間隔分別為3000次，2000次和1000次。
涂料的復(fù)膜性對(duì)保護(hù)模具材料起到重要的作用。凡是涂料未能勻復(fù)之處，皆有受到侵蝕的危險(xiǎn)。美國(guó)對(duì)于模具表面噴涂時(shí)液滴的形式與散布面積的大小作了機(jī)理上的探討，西德也有類似研究工作的報(bào)導(dǎo)。他們認(rèn)為：噴涂到高溫度模具上涂料的液滴，會(huì)產(chǎn)生高的蒸汽壓力，而不易吸附于型面上，引起脫離和濺落，未能充分潤(rùn)濕型面使模具壽命受到影響。根據(jù)機(jī)理分析，涂料液滴應(yīng)先成球狀與型面接觸，然后攤平成橢圓形而增加了接觸面積，再進(jìn)一步鋪開成膜，達(dá)到均勻復(fù)蓋的目的。為此要求模具溫度不宜超過所謂“潤(rùn)濕溫度”范圍。其最佳方案是提高噴涂壓力，使液滴得到較高的動(dòng)能，壓制了液滴的凝聚現(xiàn)象，達(dá)到不致快速汽化的目的。
模具在服役過程中定期進(jìn)行觀察與檢修，至關(guān)重要。在生產(chǎn)中由于支承板及套板的變形，緊固螺栓的松動(dòng)而導(dǎo)致模具早期破壞的例子也常有所聞。
3．9保證模具的加工質(zhì)量
模具在磨削加工過程中由于砂輪的不夠鋒利，引起摩擦熱，會(huì)引起表面出現(xiàn)磨削裂紋。此外由于磨削應(yīng)力的存在，也會(huì)降低模具的熱疲勞能力。
型腔表面，特別是澆道表面光潔度不高或者型面有少量擦傷及劃線痕跡處，都是裂紋源。模具鑲塊與套板之間的配合精度選用不當(dāng)，或者由于過松影響熱傳導(dǎo)效率或者由于過緊，產(chǎn)生予應(yīng)力而使套板碎裂。模具與機(jī)器之間安裝精度，包括平行度與垂直度，皆可能影響導(dǎo)向件的過早磨損。對(duì)于用電火花加工的模具應(yīng)用日廣的今天，在加工過程中，由于局部高溫形成表層下的回火區(qū)。該區(qū)在組織上及化學(xué)成分與基體不同，硬度高，再加上表面存在著殘余應(yīng)力，加工后型面易形成細(xì)微裂紋，有必要進(jìn)行拋光處理。目前超聲波拋光應(yīng)用日廣，比人工拋光效率可提高1-2倍。
3．10 模具磨損后后道工序的處理
采用電火花碳化鎢表面強(qiáng)化工藝，乃是一項(xiàng)減少表面沖蝕，防止金屬與模面咬合，提高使用壽命的有效途徑之一。此法既可作為修復(fù)模具的手段，也可在新模具正式投入使用前，對(duì)型腔，型芯，澆注系統(tǒng)部分工況條件特別差的部位，進(jìn)行有選擇性的表面強(qiáng)化處理。國(guó)內(nèi)已設(shè)計(jì)并研制成功低壓等離子噴涂機(jī)組，可將工件置于低壓真空條件下進(jìn)行等離子噴涂，使工件獲得高強(qiáng)度，耐高溫，耐腐蝕等特殊涂層。如采用堆焊技術(shù)用于修復(fù)己破壞的模具，采用(D2. 5~3毫米堆337焊條是成功的。氧乙炔焰合金粉末（Ni45）噴焊型腔及修補(bǔ)沖頭也是可行的。
3.
11關(guān)于改變鋼種問題
目前有一種傾向，就是認(rèn)為3Cr2 W8V鋼是一種老鋼種，壽命低，應(yīng)該采用新鋼種來取代。對(duì)于這個(gè)問題，個(gè)人的看法如下：3Cr2W8V鋼是在本世紀(jì)20年代開始使用的一種鎢系高熱強(qiáng)性熱模鋼，在蘇聯(lián)稱為3 X 2 B8V,在西德為：X 30WCrV93,在日本為：SKD5,在美國(guó)為：H21這種鋼種在回火抗力、熱硬性、熱強(qiáng)性、熱疲勞性能等高溫性能方面都是上乘的，再加上有良好的鍛造性能，機(jī)械加工性能及熱處理工藝性能，因此到現(xiàn)在仍能久用不衰，并有擴(kuò)大應(yīng)用到其他行業(yè)的趨向。但是當(dāng)前有些工廠采用此鋼種制造出來的壓鑄模具壽命極低的原因又何在呢？這里要作綜合分析，可從本文前述的各種途徑中去查找，而熱處理工藝不當(dāng)，又是許多原因中的要害，許多事例都證明了這一點(diǎn)。目前可以采用兩條腿走路的辦法：其一是充分挖掘3Cr2W8V鋼種的潛力，把這種價(jià)格便宜，供應(yīng)充沛，對(duì)使用該鋼種己積累有豐富經(jīng)驗(yàn)的常用鋼料充分加以利用；其次也不排除把以鉻系高熱強(qiáng)熱模鋼用于壓鑄模，從中取得經(jīng)驗(yàn)，并投入實(shí)際考驗(yàn)。其中有代表性的鋼種為4Cr5MoSiV1,在美國(guó)為H13,在日本為：SKD61o此鋼種的特點(diǎn)是含鉻量高，具有較好的淬透性、淬硬性和熱疲勞性能。韌性高，但回火穩(wěn)定性不如3Cr2W8V鋼。致于選用其他鋼種問題，主要根據(jù)國(guó)家的資源以及及時(shí)供應(yīng)大生產(chǎn)的需要的可能性來考慮如：馬氏體時(shí)效鋼，TZM等。
3．12采用相應(yīng)的輔助性措施加速摸具生產(chǎn)
推廣應(yīng)用模具加工新技術(shù)，以縮短生產(chǎn)周期，乃是當(dāng)務(wù)之急。其中首推電火花加工，其優(yōu)點(diǎn)是：1)不論何種材料，只要是導(dǎo)電體，也不論硬度有多高，均能加工。2)加工也可在熱處理后進(jìn)行，基本上解決了變形問題。3)有精度較高的表面，減少鉗加工工作量。4)模具形狀愈復(fù)雜，愈能體現(xiàn)出其優(yōu)越性。5)復(fù)雜凹模不必采用鑲拼結(jié)構(gòu)，而采用了整體，節(jié)約了設(shè)計(jì)，制造，裝配工作量，對(duì)于鑄件的外觀質(zhì)量也有保證。問題是鏤蝕的速度較慢，可采用先機(jī)械粗加工后進(jìn)行。
型腔冷擠或溫?cái)D成型，能達(dá)到較高的表而光潔度，流線沿輪廓分布，不遭切割，型腔表面加工硬化，提高了耐磨性。凸模采用Cr12NbV鋼，凹模材料有10、20、25、T8A、Cr12 MoV及3Cr2W8V鋼。
翻模法在以銅合金材料制成的鑲塊模具中仍不失為以數(shù)量頂住不斷損耗的方法。
陶瓷型精密鑄造法，由于模具型腔表面的迅速冷卻，晶粒及細(xì)小碳化物的均勻分布，與鍛鋼相比，在抗彎強(qiáng)度、耐磨性、熱穩(wěn)定性、耐熱疲勞及裂紋擴(kuò)展性能以及壓縮條件下的彈性極限都好，就是塑性及韌性較差，用于壓鑄模生產(chǎn)，如在控制尺寸精度方面有所突破，有其發(fā)展前景。
3 ．13建立全面質(zhì)量管理制度
模具在生產(chǎn)及使用過程中貫徹執(zhí)行全面質(zhì)量管理獲得模具質(zhì)量信息的重要手段，其中以PDCA四階段制卓著成效。四階段制的具體內(nèi)容：1)計(jì)劃(Plan)—充分調(diào)查模具工作條件進(jìn)
行設(shè)計(jì)，選材和制訂工藝；2)實(shí)施(Do)—根據(jù)設(shè)計(jì)，通過冷熱加工工序，制成模具；3)檢
(Check)通過模具成品檢驗(yàn)和使用中的考驗(yàn)，檢查與分析模具是否符合使用要求；4)處理(Action）—根據(jù)檢查分析結(jié)果和使用者的意見，采取相應(yīng)措施，同時(shí)把有關(guān)信息反饋到模具設(shè)計(jì)和加工部門，保證下一次設(shè)計(jì)制造中得到充分反映。
全面質(zhì)量管理中另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是建立模具技術(shù)卡片制，日常記錄模具的生產(chǎn)對(duì)象、工作條件，修復(fù)次數(shù)、破壞形式及使用壽命，摸索出失效的規(guī)律性。
保證生產(chǎn)的均衡性，是從管理角度來說的一個(gè)重要方面，均衡生產(chǎn)，能使每付模具的負(fù)荷保持均勻，避免前松后緊或前緊后松現(xiàn)象，這樣對(duì)于防止積壓和浪費(fèi)、縮短生產(chǎn)周期，降低鑄件成本，建立正常的生產(chǎn)秩序和保證安全生產(chǎn)各方面都是有利的。
3．14實(shí)現(xiàn)模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化中包括通用模架，通用模座以及組合模具在內(nèi)，這樣為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的快換摸具裝置創(chuàng)造條件。模具零部件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后，對(duì)減少設(shè)計(jì)工作量，縮短生產(chǎn)周期，加速模具周轉(zhuǎn)、模具互換利用，節(jié)約鋼材等方面都體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
壓鑄展-鑄造展-2015第十六屆廣州國(guó)際壓鑄、鑄造及工業(yè)爐展覽會(huì)-中國(guó)最受關(guān)注的壓鑄鑄造展會(huì)-巨浪展覽-The 16th
Guangzhou Die-casting, Foundry & Industry Furnace Exhibition
|
