压铸模具失效形式以及如何提高寿命
压铸模具的失效形式及提高其使用寿命的途径
压铸模具的失效形式及提高其使用寿命的途径近年来压铸生产的迅速发展，为汽车、摩托车的大量零部件提供了一种经济、高效的生产方式。
如何提高压铸模的使用寿命，历来是人们所关心的问题。
压铸模寿命短不但增加产品的成本，而且严重影响生产，成为生产上急待解决的关键问题。
2 压铸压铸模的失效形式2.1 热疲劳裂纹热疲劳裂纹是压铸压铸模最常见的失效形式，占压铸模失效的60％~70％。
由于压铸过程中压铸模反复经受急冷、急热所造成的热应力，导致在压铸模型腔表面或内部热应力集中处逐渐产生微裂纹，其形貌多数呈现网状，又称龟裂，也有呈放射状。
这些在压铸模表面浅层中的微裂纹，一般可以修复掉，如果热疲劳裂纹深入基体内部，修模会导致压铸模尺寸超差，或者由于压铸过程中循环次数的增加，热应力使热疲劳裂纹继续扩展成宏观裂纹，从而导致压铸模的失效。
热疲劳裂纹是热循环应力、拉伸应力和塑性应变共同作用而产生的。
塑性应变促进裂纹的形成，拉伸应力促进裂纹的扩展与延伸。
因此降低温度循环幅、增加压铸模材料强韧性、形成表面压应力，均可推迟或延缓热疲劳裂纹的形成及扩展，从微观分析，热疲劳裂纹往往在晶界碳化物、夹杂物集中区萌生，因此钢质洁净、显微组织均匀的优质热作模具钢有较高的热疲劳抗力。
2.2 整体脆性开裂整体脆性开裂是由于偶然的机械过载或热过载而导致压铸模灾难性断裂。
材料断裂时所达到的应力值一般都远低于材料的理论强度，由于微裂纹的存在，受力后将引起应力集中，使裂纹尖端处的应力比平均应力高得多。
压铸模脆性开裂引起的原因很多，诸如压铸操作失常引起的机械过载、热冲击，压铸模设计不合理产生应力集中等等。
材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。
模具钢中夹杂物的减少，韧性将明显提高。
在实际生产中，整体脆断的情况较少发生。
2.3 溶蚀或冲蚀熔融的金属液以高压、高速进入型腔，对压铸模成形零件的表面产生激烈的冲击和冲刷，造成型腔表面的机械冲蚀，高温使压铸模硬度下降，导致型腔软化，产生塑性变形和早期磨损。
提高压铸模具寿命—细节决定成败
提高压铸模具寿命—细节决定成败一胜百模具技术（宁波）有限公司薛慧庆提高压铸模具的寿命，是压铸行业一直的追求。
产品生产者通常要求模具生产者提供寿命保证。
模具生产商通常把模具寿命保证的希望寄托在模具材料上，希望优质的模具材料能解决一切问题！优质的模具材料能解决一切问题吗？答案显然不那么肯定！只有系统地考虑模具设计、制造、服役、维护等各个方面的问题，遵循科学规律，才能真正在保障压铸产品质量的前提下，尽可能地提高压铸模具的寿命。
模具设计通常在模具设计阶段，建议注意以下几点：1：选择合适的R角。
R角开裂在压铸模具早期失效中经常发生，实验证明R角小于1mm时，材料的抗开裂的能力下降（图1），通常在压铸模具中有机械应力和热应力存在，热应力和温度变化和模具使用温度相关。
因此，参考各类模具的使用温度，一般建议锌压铸R角>0.5mm，铝压铸R角>1.0mm，铜压铸R角>1.5mm。
图1 冲击韧性和R角的关系（H13材料，硬度46-47HRC）2：要绝对保证模具的强度和刚度，防止模具使用过程中变形，降低模具寿命，因此，模壁要留有足够的厚度，通常建议：型腔到外表面的距离>50mm；型腔深度与模具厚度的比<1:3；浇口与型腔壁距离>50。
另外，优化模架结构，也非常重要。
在各个设计规范中对模架的设计都有表述，需要提到一点，对于长寿命模具，使用预硬钢(如ASTM 4140、4340(对应GB 42CrMo、40CrNiMoA)，ASSAB 718 )能有效提高模架的抗压塌性能。
3：采用镶件，对于易损坏或强度较少的部分分开成为下镶块，并且对于长寿模具建议推杆孔采用镶套。
4：浇口要远离型腔壁，型芯，镶块。
5：要在型腔面和冷却水道之间留有足够的距离，较短的距离会加大由于温度剧烈变化导致的热应力，过大的距离则没有冷却效果(参见图二)。
水孔壁离型腔一般建议为25mm，浇口处为28mm；角部型腔面距冷却水道的距离>50mm。
什么是模具寿命,如何提高模具寿命
模具寿命及如何提高模具寿命成都大学工业制造学院陈涛一、模具寿命模具是压力压力加工或其他成形工艺当中，是材料（金属或非金属）变形成产品（成品或半成品）的成形工艺装备。
作为工艺装备，就有一定的使用时限，这个时限就是模具的寿命，通常意义上讲：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。
模具的寿命有以下几个方面的影响：1．高质量、寿命长的模具可以提高压制品的生产率及质量，同时模具是比较昂贵的声场工具，目前模具加工费占产品成本的10%~30%，其寿命长短不但影响到模具本身的制造综合成本。
而且也影响难道压制品的成本和工艺部门的工作量等。
2．模具的寿命关系到少、无切削工艺的推广应用。
3．模具的寿命影响到一些先进的高效率、多工位压力加工设备正常效能的发挥。
4．模具寿命也影响到模具钢的消耗，特别是合金模具钢的消耗。
二、如何提高模具寿命随着工业自动化程度的不断提高，模具的应用越来越广泛。
但目前在我国的许多企业中，模具的使用寿命还比较低，仅相当于国外的1/3～1/5。
模具寿命低、工作部分精度保持性差，不仅会影响产品质量，而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费，大大增加产品的成本并降低生产效率，严重影响产品的竞争力。
研究表明：模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具润滑不好、设备水平差等诸多因素有关。
根据对大量失效模具的分析统计，在引起模具失效的各种因素中，热处理不当约占45%，选材不当、模具结构不合理约占25%，工艺问题约占10%；润滑问题、设备问题等因素约占20%。
因此，在模具设计和制造过程中，选用恰当的材料，合理设计模具结构，选择合理的热处理工艺，妥善安排模具各零件的加工工艺路线，改善模具的工作条件，都有利于提高模具的质量和使用寿命。
1．要想提高模具的使用寿命，则在设计时需要考虑到很多因素。
包括模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之处应尽量的考虑周全。
压铸模失效分析
压铸模失效分析(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--压铸模失效分析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：模具材料及配件的缺陷；模具加工、使用、维修不当；模具热处理工艺问题。
一、模具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。
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。
制造压铸模的材料选用，应保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。
在优选供应商的基础上，对模具材料在使用前应尽可能进行检查。
常用检查手段：（1）宏观腐蚀检查。
主要检查材料的多孔性、偏析、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝等。
（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。
二、压铸模的加工、使用、维修和保养压铸模在设计过程中，应注意避免缺陷出现，必要时需跟产品设计工程师讨论产品的合理结构。
模具加工过程中，模板应采用足够厚度。
减低弯曲变形对模具的损害。
在加工冷却水道时，两面加工中应特别注意保证同心度；防止连接处出现拐角，避免开裂。
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，则在使用过程中，模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。
压铸模具的常见问题以及处理方案
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。
怎样延长铸造模具的使用寿命
怎样延长铸造模具的使用寿命铸造模具是在金属铸造中使用的重要工具，但长期使用后，模具很可能会损坏或磨损。
因此，保护铸造模具并延长其使用寿命非常重要。
以下是一些延长铸造模具使用寿命的方法：定期清洁模具铸造模具需要经常清洁和维护。
模具在使用一段时间后会积累金属残留物和杂质，这些残留物会导致模具表面磨损和损坏。
定期清洗和维护模具，可以有效地去除这些积累的物质，保护模具免受损坏。
使用合适的铸造材料我们应该使用合适的铸造材料，以保护模具。
不同的铸造材料具有不同的性质和特点，因此我们应该选择最适合使用环境的材料以减少磨损和损坏。
例如，在高温或高压环境下，合适的材料应该具有高温强度和抗压能力。
进行加工后热处理通过热处理可以增加模具的硬度，同时保持其韧性和抗磨损性，进而延长使用寿命。
许多模具可以通过火热或冷却处理等方法进行加工后热处理，以获得更好的效果。
使用润滑剂使用润滑剂是保护铸造模具并延长其使用寿命的一种简单有效的方法。
润滑剂可以减少摩擦和磨损，从而降低磨损的风险。
润滑剂应该应用到需要保护的各个表面上，以确保完全的覆盖和保护。
进行定期检查和更换模具使用寿命过长后不可避免会出现损坏或磨损。
因此，模具的定期检查和更换是很重要的。
当模具出现严重损坏或磨损时，必须及时更换，以保护工作场所的效率和安全。
如果一个模具无法正常工作，则容易引起其他机器的故障并且会影响生产效率。
结论保护铸造模具并延长其使用寿命有助于提高生产效率和效益。
使用合适的材料和润滑剂，进行加工后热处理，定期清洁和维护，并定期检查和更换模具，可以有效地延长铸造模具的使用寿命。
为了确保安全和高产率，负责任的工程设计师和管理人员应该把铸造模具的保护和保养纳入到他们的工作中去，以确保高质量的生产。
铝合金压铸模具失效原因与寿命关系分析
2.2碎裂失效
在压射力的作用下．模具会在最薄弱处萌生裂纹，尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光．或是成型型的清角处均会最先出现细微裂纹。当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。而脆性断裂时裂纹的扩展很快．这对模具的碎裂失效是很危险的因素。为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光，即使它在浇注系统部位．也必须打光。另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。
3.3优化模具加工工艺
选用高碳、高合金钢制造模具，必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯，这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格，一方面可改善钢的组织和性能。另外高碳、高合金的模具钢导热性较差，加热速度不能太快，且加热要均匀，在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。
模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差，可能会导致模具在圆角半径较小的地方产生严重的应力集中，也可能会导致模具没能完全切除锻造产生的脱碳层，因而模具使用中的耐磨性下降。
压铸模具是非常复杂的模具系统，模具材料热疲劳的因素很多，必须重视模具材料的选用。我国常用的铝合金压铸模具钢有H13、3Cr2w8v、Y10等。压铸模具是在高压下使熔融金属成形的工具，其特点是受冲击力较大，工作时间长、工作温度高、交变应力强等，要求模具钢能有好的高温强度和冷热疲劳性能。
2常见的压铸模具失效形式分析
关键词：
引言
铝合金压铸模具使用状态是冷热交替进行，即热的液态铝合金铸入模具型腔，凝固冷却、出模，喷涂室温下脱模剂溶液于型腔表面。在压铸过程中，模具不断地承受高速高压铝液的喷射、冲刷和腐蚀，对于这些恶劣的工作环境，会导致模具产生各种各样形式的失效，如热疲劳开裂、冲蚀、断裂、变形等。
压铸模具失效形式以及如何提高寿命
压铸模具失效形式以及如何提高寿命压铸模具是压铸生产中最重要的零部件之一，它承担着压铸工艺中的成型和冷却功能，是压铸产品质量和产量的关键因素之一。
然而，由于压铸模具在工作过程中受到高温高压的影响，加之工作频次高，很容易出现失效现象。
本文将探讨常见的压铸模具失效形式以及如何提高其寿命。
一、压铸模具失效形式1. 疲劳失效。
由于模具在压铸生产中的高频使用，反复受力反复工作，易产生疲劳失效。
疲劳失效分为低应力疲劳和高应力疲劳，低应力疲劳主要表现为模具表面开裂、裂纹扩展；高应力疲劳主要表现为模具出现断裂现象。
2. 磨损失效。
在模具定向移动过程中，会磨损模具表面，削减模具尺寸精度，造成松动和失效。
磨损失效分为粘着磨损、磨粒磨损、抛光磨损等。
3. 腐蚀失效。
模具在高温高压下与铝合金反应，会导致腐蚀失效。
大量的铝合金氧化物和废气产生，这些氧化物会在模具表面附着、腐蚀，严重影响模具的使用寿命。
4. 热疲劳失效。
在模具与铝合金摩擦过程中，会产生大量的热量，造成热膨胀和收缩，导致热疲劳失效。
热疲劳失效不可逆，一旦发生，模具寿命会大幅缩短。
二、提高压铸模具寿命的方法1. 优化模具设计。
在模具设计阶段，可以采用耐热合金、表面渗碳处理等技术和材料，以提高模具的耐热性、耐腐蚀性和耐磨损性。
2. 加强模具维护。
定期对模具进行清洁和润滑，对磨损严重的模具进行翻新和更新，是提高压铸模具寿命的必要手段。
维护模具还可以准确的检测模具工作情况，及时调整和修复模具。
3. 优化压铸工艺。
优化压铸工艺，可以减少模具的应力和疲劳程度。
通过优化压铸工艺可以选择合适的铝合金材料和合理的工艺参数，具有重要的提高模具使用寿命和生产效率的作用。
4. 加强模具管理。
科学的模具管理，可以提高压铸模具的使用效率和寿命。
包括模具存储、模具抽检、模具保养四个方面。
结论：压铸模具是压铸产品质量的关键环节，模具失效会影响生产效率和生产成本，甚至还会产生质量问题。
因此，提高压铸模具的寿命是非常重要的。
提升模具加工质量来提高压铸模的使用寿命有什么方法？
提升模具加工质量来提高压铸模的使用寿命有什么方法？模具失效是指模具工作部分发生严重磨损或损坏而不能用一般修复方法使其重新使用的现象。
模具的失效分偶然失效（因设计错误、使用不当引起模具的过早破坏）和工作失效（因正常破损而结束模具使用寿命）两类。
压铸模的失效形式主要有侵蚀、磨损、变形、冷热疲劳和开裂五种。
锌合金的浇注温度很低，压铸模的失效形式主要是侵蚀和磨损；铝合金、铜合金压铸模的失效形式主要是热疲劳，但侵蚀，也不能忽视。
铝合金压铸模，特别是大型压铸模有时出现开裂。
压铸模的型腔表面，除受到高压高速熔融合金的冲刷外，还吸，收熔融合金在凝固过程中释放的热量，使表面层的温度剧烈上升，与其内部产生很大的温差，表面层产生压应力。
当开模后，型腔表面与空气接触，受到压缩空气和涂料的激冷而产生拉应力。
于是，型腔表面层受到交变应力作用，超过模具材料的疲劳极限时，产生塑性变形，在晶界处产生裂纹，这种失效称为热疲劳失效。
另外，熔融合金中含有氢、氧等活性气体，使模具表面被氢化、氧化。
又由于摩擦和液压冲击产生的热冲蚀磨损，加剧了热应力状态，从而产生黏附。
推出铸件时，模具受到机械载荷的作用，都会导致模具的失效。
总之，模具失效的主要原因有以下三点：①热交变应力引起的热疲劳。
②熔融合金对模具材料的化学—物理作用。
③压铸件脱模时，模具产生的局部应力。
影响压铸模使用寿命的主要原因有：模具的工作和设备条件，使用过程中的维护和保养，压铸件的材质、壁厚、尺寸和形状的影响，以及模具的材质、模具设计与制造工艺和质量等。
提高模具的使用寿命，应从以下几个方面加以考虑：①采用先进合理的毛坯锻造工艺，使碳化物分布均匀，形成合理的金属流线，提高耐磨性和各向同性以及抗胶合能力。
②严格控制机加工质量，特别是模具工作零件的磨削加工对模具使用寿命的影响最大，主要表现在磨削时工件表面出现的磨削应力和磨削裂纹、磨削热降低了零件的耐疲劳（热疲劳和冷疲劳）能力及耐蚀能力。
如何提高压铸模的使用寿命
百
ｄ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉｎ ｖ ｔ ｎ Ｈｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ａ ｉ ｒ ｌ ｏ
工 业 技 术
如何提 高压铸模 的使 用寿命
石 峰 （ 哈尔滨松 江电机有 限公司 黑龙江哈尔滨 １ ０ ４ ） ０ ６ ５ 摘 要 ： 铸模 由于生产 周期 长 、投 资大 、制造精度 高， 压 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 ， 成极大的浪 费。 遣 关键 词： 压铸模 检 查 中图分类号 ： Ｂ Ｔ ４ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ； ６ ４ ０ ８ （ ０ ８ １ （ ） ０ ８ — １ １ ７ － ９ Ｘ ２ ０ ） ｏ ｂ一 ０ ０ ０
顶件时 ， 型腔表 面承受极大的压应 力。数千次 迹 。 电 火花加 工在模 具型 腔加工 中应 用越来 的压铸后 ， 模具表 面便产生 龟裂等缺 陷。 但加 工后 的型腔表面 留有淬硬 层。这 由此 可 知 ， 铸 使 用 条 件 属 急 热 急 冷 。 越 广泛 ， 压 模具 表面 自行渗 碳淬 火 造成 模具材料应选用冷热疲劳抗 力、断裂韧性 、热 是 由于加 工 中 ， 稳定性 高的热作模具 钢 。Ｈｌ （Ｃｒ Ｍｏ Ｓ ） 的 。淬 硬层 厚度 由加 工时 电流 强度和频 率决 ３４ ５ Ｖ１ ｉ 粗加工时较 深 ， 精加工时较浅 。无论深浅 ， 是 目前应用较 广泛 的材料 ， 介绍 ， 据 国外 ８ ％ 定 ， ０ 的型 腔 均 采 用 Ｈ１ 现 在 国 内仍 大 量 使 用 模具表 面均 有极大 应力 。若不 清除淬 硬层或 ３， ３ ｒＷ８ 但 ３ ｒｗ８ Ｃ ２ Ｖ， Ｃ ２ ＶＴ一艺性 能 不 好 ， 热 消除应 力 ， 导 在使用过 程 中， 模具 表面就 会产生 性很 差 ， 膨胀 系数高 ， 线 工作 中产生 很大热 应 龟裂 、点蚀 和开裂 。消除 淬硬 层或去 应力可 ①用油石 或研 磨去除淬 硬 层 ； ②在 不降 低 力， 导致模 具产生 龟裂甚 至破 裂 ， 且加热 时 用 ： 并 低 这 易脱碳 ， 降低模具 抗磨 损性能 ， 因此 属于淘 汰 硬度 的情况 下 ， 于 回火 温度 下去应 力 ， 样 钢种 。马 氏体时 效钢适 用于耐 热裂而 对耐磨 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 性 和耐蚀性 要求 不高的 模具 。钨钼 等耐热 合 尽量 降低铝液的浇 金仅 限于热 裂和腐蚀较严重 的小 型镶块 ， 虽然 流程 。在 工艺许 可范围内 ， 压 提高 模具预 热温 度。铝 压 这些 合金即脆又有缺 口敏感性 ， 但其 优点是有 铸温 度 ， 射速 度 ， ０ ～ｌ ０Ｃ提高 至 ｌ ０～ ８ 良好 的导 热性 ， 对需要 冷却而又不能设置水道 铸模 的预热 温度 由 １ ０ ３ ￣ ０ ｔ， 的厚压铸件 压铸模有 良好 的适应性 。 因此， 在 ２ ０ ７ 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 。 合理 的热处理与生产管理下 ， ３ Ｈｌ 仍具 有满意 在焊 接前 ， 应先掌握 所焊 模具钢 型号 ， 用机 械 的使 用性能 。 焊 制造压铸模的材料 ， 无论从哪一方面都应 加工或磨 削消除表面缺陷 ， 接表面必须是干 符合设计要 求 ， 保证压铸 模在其正常的使用 条 净和 经烘干 的 。所用焊 条应 同模具钢 成分一 也 件下达 到设计使用寿命 。因此 ， 在投 入生产 之 致 ， 必须是干净和经烘干 的。模具与焊 条一 Ｈ１ ５ ℃） 待表面 与心部 温度一 前， 应对 材料进 行一 系列检 查 ， 以防带缺 陷材 起预 热（ ３为 ４ ０ ， 在保 护气 下焊接 修复 。在焊接过 程 中 ， 料 造成模具 早期 报废和 加工 费用的浪 费 。常 致后 ， ６ ￣ 要重新加热 。焊接后 ， Ｃ 当 用检 查手 段有宏观 腐蚀检查 、 金相检查 、 超声 当温度低干 ２ ０ 时 ， 模 具 冷 却 至 手可 触摸 ， 加 热 至 ４ ５℃ ， 再 ７ 按 波检 查。 ５ ｈ保 温。最 后于静 止的空 气中完全 冷 宏观 腐 蚀 检 查 。主 要 检 查 材 料 的 多 孔 ２ ｍｍ／ 再进 行型腔的修整和精加 工。模具焊后进 性 、偏柝、龟裂 、裂纹、非金属夹杂 以及表面 却 ， 的锤 裂 、接缝 。 行加 热 回火 ， 是焊 接修 复中重 要的一 环 ， 即消 金相检 查。主 要检 查材料 晶界 上碳化 物 除焊 接应 力以及对 焊接时 被加 热淬火 的焊 层 的偏析 、分布状 态 、晶料度 以及 晶粒间夹 杂 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 等。 型腔和型芯上 会有沉积物 。这 超声波 检查 。主要 检查材 料 内部的缺 陷 和长时 间使用 ， 和大 小。 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 并与 很 ２ 压铸模 的加工 、使 用 、维修 和保养 物相 当硬 ， 型芯和 型腔表 面粘附 牢 固， 不能用喷灯加热 清 模具设 计手册 中 已详细 介绍 了压铸模 设 难清除 。在清除沉积物时 ， 这 计中应注 意的 问题 ， 在确 定压射 速度时 ， 但 最 除 ， 可能导致模具表面 局部 热点或脱碳点 的 从而 成为热裂的发源地 。应采用研磨 或 大速 度应不超过 ｔ ０ Ｓ ０ ｍ／ 。速度 太高 ， 使模 产生 ， 促 但不 得伤及 其它型 面 ， 成尺 寸变 造 具腐蚀及型腔和型芯上沉 积物增多 ； 但过 低易 机械 去除 ，
第10章压铸模的失效形式和提高压铸模寿命的措施.
• 归纳起来，导致压铸模失效的主要原因有三种： 1）在每次压铸作业过程中，因热交换面引起的热-机械交变 应力而使模具失效。 2）压铸作业时，金属液对模具材料的化学-物理作用而使模 具失效。 3）在脱模时所产生的局部应力使模具失效。
§2 提高压铸模寿命的措施
• 影响压铸模寿命的因素很多。
• 内部因素
本章 完
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
第十章 压铸模的失效形式和提高压 铸模寿命的措施
§1 压铸模的失效形式
• 压铸模的失效形式主要有：侵蚀，热疲劳，磨损，变形， 开裂。
• 锌合金的熔化温度较低，其压铸模的失效形式主要是：侵 蚀，磨损。
• 铝合金和铜合金的熔化温度较高，其压铸模的失效形式主 要是：热疲劳（龟裂）。
• 金属液填充型腔时，型腔表层首先达到高温面膨胀，但内 层模温较低，相对的膨胀较小，使表面层产生压应力。当 开模后型腔表面与空气接触，受到压缩空气及涂料的激冷 面产生拉应力。这种交变应力随着压铸次数的增加面增大， 当它超过模具材料的疲劳极限时，表面层即产生塑性变形， 并在晶界处产生裂纹。这种失效形式称为热疲劳失效。
压铸模的材质，设Leabharlann 制造方案和质量等• 外部因素
压铸模的工作环境
• 采取的措施： 1、精心设计压铸件、压铸模。
2、保证模具的加工质量。 3、采用优质钢材。
4、采用先进的毛坯锻造工艺。 5、采用合理的热处理规范。
提高铸造工艺模具寿命的几点建议
提高铸造工艺模具寿命的几点建议铸造工艺模具作为一种重要的生产工具，在铸造过程中起着至关重要的作用。
然而，由于模具在使用过程中受到复杂的力学、热学和化学环境的影响，其使用寿命往往较短，导致生产效率下降和成本增加。
为了提高铸造工艺模具的寿命，以下是几点建议。
1. 选择合适的材料：模具材料的选择对寿命至关重要。
通常，模具材料应具备高硬度、高强度、高耐磨性和高耐热性等特点。
例如，可选择优质的合金钢和耐高温材料作为模具材料，提高其抗磨损和抗热疲劳性能。
2. 合理设计模具结构：模具的结构设计需要考虑材料受力均匀性和分布情况。
应尽量避免出现应力集中区域，通过优化设计减小应力集中，延长模具寿命。
此外，还可以采用分割结构，便于维修和更换模具零件。
3. 加强模具表面保护：模具表面易受到铸件冲击、磨损和腐蚀等因素的侵蚀，因此需要加强表面保护。
通过表面处理技术如渗碳、氮化、镀层等方式，增强模具的硬度和耐磨性，减少表面磨损和腐蚀。
4. 控制铸造工艺参数：合理控制铸造工艺参数有助于延长模具寿命。
例如，控制铸件温度和冷却速率，避免过高或过低温度对模具造成损伤；控制铸造压力和速度，减少模具受力过大的情况；合理控制铸件的浇注方式，避免金属液体直接冲击模具。
5. 做好模具维护保养：定期对模具进行维护保养是保证寿命的重要措施。
包括对模具进行清洁、润滑、防锈等工作，及时发现并修复模具表面的损伤、裂纹等问题。
同时，建立模具使用记录和保养档案，便于快速判断和处理模具故障。
总之，提高铸造工艺模具的寿命需要从材料选择、结构设计、表面保护、工艺参数控制和维护保养等多个方面综合考虑。
只有全面提升模具的耐磨损、抗热疲劳和抗腐蚀性能，才能有效延长模具的使用寿命，提高生产效率和降低生产成本。
压铸模具的失效分析
压铸模具的失效分析随着铝合金压铸模具技术的日趋成熟，锌、铝、镁合金压铸越来越广泛应用于汽车、摩托车、柴油机、电子设备、家用电器等工业及民用产品配件的生产。
然而，压铸模具的早期失效一直是困扰模具生产和使用者的普遍问题，那么，该如何提高模具的使用寿命呢？一、压铸模具的失效压铸模的使用时急热急冷，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℃。
在铝液注射时，型腔表面温度急剧上升，型腔表面承受极大的压应力。
开模顶件、喷涂脱模亮剂时，型腔表面温度急剧下降承受极大的拉应力。
由于交变温度影响模具型面压缩、拉伸的交变应力的反复作用从而使模具金属因热疲劳而产生龟裂缺陷。
开裂是由于模具的短时间的热应力或机械应力过载而引起的模具整体破损。
模具的侵蚀主要分为三种：1、腐蚀：金属熔液与铁互相扩散并形成金间化合物；2、冲蚀：金属熔液在型腔中流动时所产生的热机械磨损；3、粘著：金属熔液附着在模具型腔表面，顶出产品时带走型面表层金属。
而压陷是因为模具强度不足或金属碎屑附着在模具型面，受到锁模力作用使模具产生的塑性变形。
二、影响压铸模具使用寿命的因素1、钢材对模具寿命的影响因压铸模具恶劣的使用环境，所以要求模具钢材必须具有优良的淬透性、良好的抗高温强度、高的耐磨性、好的韧度、好的抗热裂能力和高的耐熔损性能等。
●化学成分压铸模具钢的应用广泛和具有优良的特性主要由钢中的C、Cr、Mo、Si、V 等化学成分决定的。
当然钢中杂质元素必须降低，有资料表明,当Rm在1550MPa 时，材料含硫量由0.03%降到0.003%，会使200℃左右时的冲击韧度提高约1-2倍。
北美压铸学会（NADCA 207-2003）标准就规定:优级(premium)H13钢含硫量小于0.005%,而超级(superior)的应小于0.003%S和0.015%P。
●退火状态均匀的球状珠光体无晶界碳化物●钢材的纯净度杂质是热龟裂发生的起源点杂质无强度，不能抵抗热疲劳、杂质降低钢材的延展性●钢材的均一性钢胚具备近似纵向（锻打延伸方向）、横向机械性质的力学差异各向同性。
提高压铸机模具寿命的维护建议
提高压铸机模具寿命的维护建议压铸机模具是压铸工艺中不可或缺的关键组成部分，其寿命的长短直接影响产品的质量和生产效率。
为了延长压铸机模具的使用寿命，需要采取一系列的维护和管理措施。
本文将为您提供一些建议，帮助您提高压铸机模具的寿命。
1. 建立完善的模具档案管理系统建立模具档案管理系统可以记录模具的使用情况、维修情况以及模具寿命等信息。
这样可以为模具的维修和更换提供参考依据，并及时跟踪模具的寿命状况。
2. 进行定期的模具维护保养定期的模具维护保养是保证模具正常运行和延长使用寿命的重要手段。
在生产过程中，要注意模具的清洁、润滑和防锈处理。
清洁模具可以有效去除油污和氧化物，减少摩擦和磨损；适当的润滑可以减少摩擦力和热膨胀；防锈处理可以避免模具在停用期间受到腐蚀。
3. 控制模具的使用温度和压力模具在使用过程中，温度和压力是两个重要因素。
过高的温度和压力都会导致模具材料的热疲劳和变形，从而缩短模具的寿命。
因此，要合理控制压铸机的工作温度和压力，避免过度负荷使用模具。
4. 避免快速冷却和加热模具的快速冷却和加热都会对模具材料造成较大的热应力，容易引起模具的开裂和变形。
因此，在模具的冷却和加热过程中，要注意控制速度和温度，使模具逐渐升温或降温，以减少热应力的影响。
5. 加强模具的管理和维修模具管理包括模具的标识、分类存放和定期检查等。
及时检查模具，发现问题及时维修，可以避免问题的扩大化和影响生产进程。
对于较大的损坏，可以考虑委托专业的模具维修单位进行维修。
6. 做好模具的防潮措施模具在存放期间容易受潮，导致生锈和腐蚀。
为了防止这种情况的发生，可以在模具表面喷涂一层防锈剂，并保持存放环境相对干燥。
7. 提高压铸工艺的稳定性压铸工艺的稳定性对于模具寿命的延长起着重要作用。
通过优化工艺参数、改善模具结构和提高模具加工精度等措施，可以减少模具的磨损和损伤，提高模具的使用寿命。
综上所述，通过建立完善的模具档案管理系统、定期进行模具的维护保养、合理控制温度和压力、避免快速冷却和加热、加强模具的管理和维修、做好防潮措施以及提高压铸工艺的稳定性等维护建议，可以有效提高压铸机模具的寿命，提高产品的质量和生产效率。
浅谈延长压铸模具寿命
浅谈延长压铸模具寿命作者：曲道理宁波辉旺铸模实业有限公司摘要：本文从模具材料、模具设计、模具制造到模具使用维护各个环节探讨了延长压铸模具寿命的问题，提出了建议。
关键词：压铸模具，延长寿命。
引言：压铸模具寿命是考量模具质量的重要指标，同时也是影响压铸企业经济效益的重要因素。
因此，提高压铸模具寿命，无论对于压铸模具使用企业的经济利益，还是减少资源浪费的社会效益，都是非常有利的。
对于压铸模具，特别是铝合金压铸模具，由于铝合金熔点较高，压射速度较快，压射压力大，模具寿命相对于注塑、低压铸造等模具要低很多，一般在四万至十几万模次。
因此，如何延长压铸模具寿命更值得我们研究、探讨。
一、影响压铸模具的因素：从压铸模具的使用特性来看，模具损坏无法使用主要表现几点：一是模具老化，表面龟裂，影响外观，同时由于龟裂造成零件表面出模拉伤或铸件变形，造成模具无法使用；二是模具开裂，无法使用；三是模具故障频繁如滑块卡死，模具窜铝等造成模具无法使用，或勉强使用压铸效率极低。
而造成压铸模具损坏的主要原因是：压铸模具在使用中，一方面模具受铝液的高速冲击以及高压冲击，压射过程实际上是喷射过程，在压铸过程中一般内浇口速度达到30-70米/秒，而填充压力一般在400-900公斤/平方厘米，冲击的压力和速度都非常大；另一方面，铝液温度较高，压铸模具一直处于热涨冷缩的往复疲劳状态，模具型腔部分温度基本上一直在160度-350度来回变化，模具急冷急热，不停的热涨冷缩。
因此，模具损坏主要的是受冲击、受压、涨缩，造成疲劳，或变形、或表面龟裂、或整体开裂，造成模具损坏。
因此模具延寿应主要从减少冲击速度、压力，降低温度、减少涨缩以及提高抗疲劳强度、提高抗冲击等方面入手。
二、提高压铸模具寿命途径提高压铸模具寿命途径很多，应该主要从四个方面入手：一是模具材料，二是模具设计,三是模具制造，四是模具使用和维护。
（一）模具材料模具材料以及材料的热处理是影响模具寿命的主要因素，模具材料包括型腔材料和套板材料。
压铸工艺与模具设计 第10章 压铸模的失效形式
对于截面尺寸很大的压铸模，宜采用镶拼组合结构形式来适应 热处理的要求；
合理选用模具的镶拼组合结构形式，避免锐角、尖劈，以适应 热处理的要求；
在模具易损部位，因受金属液的激烈冲击，容易产生裂纹或塌 陷，设计时宜采用局部镶拼法，以便对损坏部位更换，不致影 响整个型腔或型芯的使用寿命。
压铸件上应尽量避免窄而深的凹穴，以避免模具相应部位出现尖 劈，使散热或排气条件恶化，受到冲击易弯曲、断裂；
压铸件应有合理的脱模斜度，以避免开模抽芯脱模取件时擦伤模 具型壁。
提高压铸模寿命的措施之二
---- 精心设计压铸模
若压铸模设计不合理，在材料和工艺上无论进行何种改进，都 无法提高其寿命；
（3）在脱模时所产生的局部应力使模具失效。
铝合金压铸模的热疲劳失效制约模具寿命
压铸模的寿命与工作温度下的抗拉强度的8次方 成正比，与弹性模量和金属液与模具之间温度 差乘积的8次方成反比；
由此推算出300度下工作的模具寿命是400度时 的10倍；
结论：严格控制工作温度、尽量降低浇注温度 至关重要。
提高压铸模寿命的措施之一
---- 精心设计压铸件
在满足压铸件结构强度条件下，宜采用薄壁结构，这既减轻铸件 质量，又减少模具的热载荷（也必须满足流动、填充的需要）；
压铸件壁厚应均匀，避免热节，以减少局部热量集中引起模具过 早地热疲劳失效；
压铸件所有转角处，应有适当的铸造圆角，以避免棱角处产生裂 纹和塌陷（也利于填充）；
如何提高压铸模热疲劳失效的循环数
选择压铸模材料
（1）寻求弹性模量高的模具钢； （2）寻求裂纹敏感性不强的模具钢； （3）热膨胀系数应尽可能地小； （4）导热能力应尽可能地大； （5）在具有较高的持久强度的同时，还具有较高的热交变强度； （6）具有较高的阻尼能力； （7）在交变持久应力作用下，表面敏感性和腐蚀敏感性小。
浅析压铸模具使用寿命的提高方法
电火花加工是模具 型腔 的常用加工 手段 。但 是 ， 电腐蚀 表形 成硬质层 使得模具 表面处 于引张应力状 态 ， 后 工序 的打磨抛光 又 无法全面消除 ， 模具过早龟 裂或开 裂 的可 能性极 大。必须采 用 电 脉冲加工作业 时 ， 尽量减少放 电电流 ， 达到降低 硬质 层的厚度 。
二、 合理 设计 铸件及压 铸模可以提高模具寿命
时产生蹿动 、 卡滞 ， 从而 造成模 具损坏 ， 影 响模具 寿命 。保 证有合 理 的间隙 ， 模 具的寿命就可以有效延长 。
四、 正确的模具使用和维护可 以提高模具寿命
由于压铸件结构设计不 恰 当 ， 最终 导致 压铸 模具 中存在 截面 薄弱的地方 ， 很容 易使模具 在工作产生应力集 中， 成为 出现裂 纹的 根源 。斜度值选择不合理 ， 斜抽 芯和取 件时会 划伤模 具表 面 。型 腔壁面交界处 因疏漏倒 角 ， 同样会造 成应力 集 中而出现裂 纹 。浇 注系统设计时 ， 压 射速度、 流动方 向、 截面积控制不恰当 ， 金 属液将 对型腔壁 、 型芯产 生冲蚀 、 金 属液 在型腔 中形成 的涡流 ， 在型 腔表 示有较大 的磨蚀 。设计模具时 ， 片面的节约材料 ， 导致早期 变形或 者断裂的情况偶有发生 。选配各零件精度不合理 ， 或者 间隙过 大 ， 引起导热效率下降 ， 过早 的产生热疲 劳损坏 ； 或者 间 隙过紧 ， 装配 件产生挤压力与拉应力 ， 压 铸过程 中模具 出现爆裂 。现代 的压铸 模一般采用快速顶 出机 构 ， 模具设计 时 ， 尽可能少 采用 滑块结 构 ，
达到增强型腔 的刚度 。 压铸模具设时要仔细 考虑模 具的热平 稳 ， 使 模具 的在合 理 的 工作温度下工作 。在压铸过程 中， 液态金属进入型腔 内， 极 短的时
提高压铸模具寿命的措施
提⾼压铸模具寿命的措施提⾼压铸模具寿命的措施 致使压铸模失效的主要原因是：①热胀冷缩的交变应⼒，长期频繁的反复循环，在模具表⾯出现热疲劳龟裂纹;②由于热应⼒及机械应⼒引起的模具整体开裂、破损;③在压射⼒和热应⼒的作⽤下，模具会在强度最薄弱处萌⽣裂纹，使型腔碎裂;④化学腐蚀、机械磨损、冲刷侵蚀、熔损侵蚀造成的模具侵蚀;⑤受到锁模、插芯压⼒和充填压⼒作⽤使模具产⽣的塑性变形。
这些模具失效缺陷出现的原因是复杂多样的，下边从实际应⽤⽅⾯探讨⼀些提⾼压铸模具寿命的措施。
1 压铸模具材料的选⽤ 为提⾼热冲击韧度，⽬前常⽤的H13钢的化学成分纯净度要求为：优级钢S 含量(质量分数，下同)要⼩于0.005%;超级H13钢要求S 含量⼩于0.003%;P含量⼩于0.015%。
钢的晶界⽆共晶碳化物夹杂，⼤块状的共晶碳化物和杂质强度极⼩，不能抵抗热疲劳，降低了钢材的塑性，是龟裂发⽣的起源点。
要使⽤电渣重熔炉的精炼钢，它不仅纯净度⾼，还具有组织致密、优良的热疲劳抗⼒、抗热裂性好、优良的韧性及塑性，优良的抛光性、较好的异向同性等性能。
钢材的均⼀性要求材料的组织要均匀，钢坯具备任意⽅向⼒学性能同性，不要有纵、横、深⽅向的性能差异。
正确选⽤模具材料，采⽤⾼强度合⾦材料可以提⾼模具使⽤寿命。
优选⽤瑞典8407、德国2344、美国H13(4Gr5MoVlSi)、⽇本SKD61 材料。
⽇本⽇⽴的DAC55、ZHD435 在⾼硬度时有很好的韧性及抗⾼温强度，模具寿命也很⾼。
2 压铸模具的热处理 采⽤不同的热处理⼯艺会使压铸模品质性能不⼀样。
H13 模具钢的热处理⼯艺和热处理后的⾦相组织应参照北美压铸学会(NADCA 207—2003)的规定。
建议由模具钢材⽣产商负责模具的热处理，避免因为材料和热处理的⼚家不同⽽引起品质不同。
H13 钢采⽤⾼压液氮⽓冷⾼真空炉淬⽕为好，可以有效防⽌模具表⾯的脱碳、氧化、变形和开裂。
把淬⽕温度升⾼到1020～1050℃，根据模块材料的尺⼨⼤⼩，和各个零部件要求的强度和韧性，适当控制温度和保温时间，使合⾦碳化物充分溶⼈奥⽒体，这样可以减少模具因热处理碳化物溶解不充分，残留在晶界之间⽽造成的模具龟裂。
压铸模具失效形式以及如何提高寿命
压铸模具失效形式以及如何提高寿命摘要:本文结合工厂的压铸模具的实际失效情形，总结分析了压铸模的要紧失效形式,系统地提出了分析压铸模具失效的方法和手段。
从工程有用的角度提出了幸免早期失效、提高模具寿命的方法。
压铸是一种节能、低价、高效的金属成形方式。
压铸件具有尺寸精度高，表面光洁，强度和硬度高的特点，一样不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产。
然而在使用过程中，由于各种缘故压铸模容易失效。
关键字:压铸模具失效提高寿命1压铸模具常见失效形式下面结合工厂实际情形分析了压铸模具的失效形式和失效机理。
].1热裂热裂是模具最常见的失效形式，如图1所示。
热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹进展到一定长度时,由于塑性应变而产生应力放松使裂纹停止扩展。
随着循环次数的增加，裂纹尖端邻近显现一些小孔洞并逐步形成微裂纹,与开始形成的主裂纹合并，裂纹连续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效。
1. 2整体脆断整体脆断是由于偶然的机械过载或热过载导致模具灾难性断裂。
材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。
材料中有严峻 缺陷或操作不当,会引起整体脆断，如图2所示。
1. 3腐蚀或冲刷这是由于机械和化学腐蚀综合作用的结果，熔融铝合金高速射入 型腔,造成型腔表面的机械磨蚀。
同时，金属铝与模具材料生成脆性的 铁铝化合物，成为热裂纹新的萌生源。
此外,铝充填到裂纹之中与裂纹 壁产生气械作用，并与热应力叠加，加剧裂纹尖端的拉应力，从而加快 了裂纹的扩展。
提高材料的高温强度和化学稳固性有利于增强材料的 抗腐蚀能力。
2压铸模具常见失效分析方法为了延长模具的使用寿命，节约成本,提高生产效率，就必须研究模具的失效形式和导致模具失效的缘故以及模具失效的内部机理。
由 于压铸模具失效的缘故比较复杂，要从模具的设计、材料选择、工作 状态等专门多方面来进行分析。
图3为压铸模具常见失效分析图。
Hl 模具热裂失效 图2模具整体断裂图3压铸模具常见失效分析方法2.1裂纹的表面形状及裂纹扩展形貌分析失效模具型腔表面要紧是冲蚀坑，大小比较平均，冒口所对部位有明显的冲蚀坑外，表面明显具有一定方向的划痕，划痕上分布有大小不等的铝合金块状物。
压铸模具失效的原因分析
一个好的耐用的压铸，模具可以帮企业节省成本。
但是，再好的模具也会有失效的时候。
但模具为什么会失效呢？引起压铸模具失效的原因。
一、热疲劳龟裂损坏失效
压铸生产时，模具反复受激冷激热的作用，成型表面与其内部产生变形，相互牵扯而出现反复循环的热应力，导致组织结构二损伤和丧失韧性，引发微裂纹的出现，并继续扩展，一旦裂纹扩大，还有熔融的金属液挤入，加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。
为此，一方面压铸起始时模具必须充分预热。
另外，在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中，以免出现早期龟裂失效。
同时，要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。
因实际生产中，多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。
二、碎裂失效
在压射力的作用下，模具会在最薄弱处萌生裂纹，尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。
而脆性断裂时裂纹的扩展很快，这对模具的碎裂失效是很危险的因素。
为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光，即使它在浇注系统部位，也必须打光。
另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。
三、溶蚀失效
常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸的，Zn、Al、Mg是较活泼的金属元素，它们与模具材料有较好的亲和力，特别是Al易咬模。
当模具硬度较高时，则抗蚀性较好，而成型表面若有软点，则对抗蚀性不利。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压铸铝合金零件失效分析
摘要：本文结合工厂地压铸模具地实际失效情况，总结分析了压铸模地主要失效形式，系统地提出了分析压铸模具失效地方法和手段.从工程实用地角度提出了避免早期失效、提高模具寿命地方法.
压铸是一种节能、低价、高效地金属成形方式.压铸件具有尺寸精度高,表面光洁，强度和硬度高地特点，一般不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产.但是在使用过程中，由于各种原因压铸模容易失效.
关键字：压铸模具失效提高寿命
1 压铸模具常见失效形式
下面结合工厂实际情况分析了压铸模具地失效形式和失效机理.
1.1 热裂
热裂是模具最常见地失效形式，如图1所示.热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹发展到一定长度时，由于塑性应变而产生应力松弛使裂纹停止扩展.随着循环次数地增加，裂纹尖端附近出现一些小孔洞并逐渐形成微裂纹,与开始形成地主裂纹合并，裂纹继续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效.b5E2RGbCAP
1.2整体脆断
整体脆断是由于偶然地机械过载或热过载导致模具灾难性断裂.材料地塑韧性是与此现象相对应地最重要地力学性能.材料中有严重缺陷或操作不当，会引起整体脆断，如图2所示.P^anqFDPw
1.3侵蚀或冲刷
这是由于机械和化学腐蚀综合作用地结果，熔融铝合金高速射入型腔,造成型腔表面地机械磨蚀.同时,金属铝与模具材料生成脆性地铁铝化合物，成为热裂纹新地萌生源.此外,铝充填到裂纹之中与裂纹壁产生机械作用，并与热应力叠加，加剧裂纹尖端地拉应力，从而加快了裂纹地扩展.提高材料地高温强度和化学稳定性有利于增强材料地抗腐蚀能
力.DXDiTa9E3d
2压铸模具常见失效分析方法
为了延长模具地使用寿命，节约成本,提高生产效率，就必须研究模具地失效形式和导致模具失效地原因以及模具失效地内部机理.由于压铸模具失效地原因比较复杂，要从模具地设计、材料选择、工作状态等很多方面来进行分析.图3为压铸模具常见失效分析
图.RTCrpUDGiT
图3压铸模具常见失效分析方法
2.1裂纹地表面形状及裂纹扩展形貌分析
失效模具型腔表面主要是冲蚀坑，大小比较均匀，冒口所对部位有明显地冲蚀坑外，表面明显具有一定方向地划痕，划痕上分布有大小不等地铝合金块状物.由于正对浇口部位直接受金属液地冲刷，该部位具有明显地冲刷犁沟，同时可观察到划痕间有裂纹.裂纹从裂纹源出发,并向西周扩展.裂纹内有大量地夹杂物，裂纹边缘有二次裂纹由于模具使用时间短，一般部位表面主要是冲蚀坑和焊合，而浇口所对部位主要为液态金属冲刷形成地犁沟和热疲劳裂纹.5PCzVD7HxA 由于高温液态金属地冲刷，模具型腔表面首先冲击坑及犁沟，模具地表面变得凸凹不平，造成局部应力远远大于名义应力，产生应力集中地现象，这些部位是裂纹产生地危险部位•另外,分布在模具型腔表面地夹杂物，如氧化物、硫化物等，在热循环过程中与基体脱离，直接成为热疲劳裂纹• 一方面夹杂物同集体地弹性模量不同，当热应力及机械力作用时，在其周围形成应力集中。
另一方面在冷却时夹杂物
与基体有不同地热收缩，造成镶嵌应力，两者叠加地结果，在夹杂物周围产生很大地应力场.应力集中地结果使冲击坑、犁沟及夹杂物成为疲劳裂纹地诱发核心和扩展优取向.jLBHrnAlLg
22残余应力分析
压铸模具地残余应力较为复杂，主要是在机械加工、电火花加工、热处理及生产过程中热冲击产生地热应力等原因产生.模具使用一定时间后，模具地表面地残余应力为压应力，裂纹前端无论是平行于裂纹扩展方向还是垂直于裂纹地扩展方向，都受压应力.型腔表面裂纹前端地残余应力大于裂纹沿深度方向裂纹前端地残余应力，模具地型腔表面温度变化大，产生地热应力地残余应力要大，而且模具投入使用之前地机械加工和热处理过程中模具表面产生地残余应力要大于模具内部.由于液态金属地冲刷，浇口所对部位地温度要高于一般部位,加上冲击力地作用，浇口所对部位地残余应力大于一般部位. 残余应力范围9OMPa-42OMPa HAQX74jox
模具型腔表面残余应力地存在对裂纹地扩展有一定地影响，残余应力场中地裂纹扩展研究表明，残余应力可以增加裂纹地闭合程度，减缓裂纹地扩展速率.模具型腔表面形成地残余应力地大小及压应力存在地深度对减弱模具热疲劳裂纹地萌生和扩展有一定益处.LDAYtRyKfE 模具经过一定时间使用后，模具表面地残余应力为压应力，裂纹前端无论是平行于裂纹扩展方向还是垂直与裂纹扩展方向都受压应
力.所以在模具地使用过程中隔一段时间要进行清洗和维修.Zzz6ZB2Ltk 3提高模具寿命地方法
对压铸模具失效及提高压铸模寿命地研究，无论是从实验方法还是对模具寿命地估算，都没有一个统一地标准，使压铸模具地使用寿命遇到了一个瓶颈，因此提高模具寿命是工程界一个十分艰巨地任务.dvzfvkwMIl
3.1精心设计压铸件和压铸模具
模具地局部开裂、型腔表面磨损以及型壁面交界处地裂纹等失
效,往往是由于压铸件地工艺设计不合理所造成地.因此,设计压铸件必须注意以下几点：rqyn14ZNXI
(1＞在满足压铸件结构强度地条件下，宜采用薄壁结构，这不仅减
轻了压铸件地质量，而且也减少了模具地热载荷. (2＞压铸件壁厚应均匀，避免热节，以减少局部热量集中引起模具过早地热疲劳失
效.EmxvxOtOco
(3＞压铸件所有转角处，应有适当地铸造圆角，以避免在模具相应
部位形成棱角，产生裂纹和塌陷.
(4＞压铸件上应尽量避免深而窄地凹穴，以避免模具相应部位出现尖劈,使散热条件恶化而产生断裂.
(5＞压铸件应该有合理地脱模斜度,以避免开模抽芯取件时擦伤模具型壁.
3.2保证模具地加工质量
模具地加工制造、安装、装配地实际精度对模具地寿命有影响，需要引起重视，其中地磨削加工对模具寿命地影响很大，至少会从三个方面对损坏模具寿命：SixE2yXPq5
(1＞砂轮不锋利引起地摩擦使模具表面出现磨销裂纹.
(2＞摩擦热使模具表面软化，降低了模具抗热疲劳能力和内腐蚀能力.
(3＞表面存在磨销应力，降低了模具地抗热疲劳能力和机械疲劳
能力.
3.3选用优质钢材
压铸模具材料质量地提高于改进对其热疲劳寿命地提高影响极
大.其中,气体中杂质地含量高、成分偏析及碳化物地不均匀程度严重,都会降低模具地热疲劳寿命.钢中地夹杂物往往是萌生裂纹地核心,夹杂物地尺寸大于某一临界尺寸后，疲劳强度随夹杂物颗粒尺寸地加大而下降.疲劳强度地下降与颗粒尺寸地立方成正比[1][2]. 6ewMyirQFL
(1＞采用先进地毛坯锻造工艺
采用先进地毛坯锻造工艺有两个目地，一是使碳化物分布均匀，二是形成合理地流线分布，以提高钢材地耐磨性和各项同性以及抗咬合能力[1]. kavU42VRUs
(2＞采用合理地热处理规范
作为压铸模具材料必须具有较高地热强度和回火稳定性，这样才有可能获得高地热疲劳抗力和耐磨性.从压铸工作条件和提高抗热疲劳性能出发，回火温度应尽量提高一些，但必须低于二次硬化温度.此外,为了使一次回火生成地马氏体充分回火，以及使残余奥氏体马氏体化,还应采取二次回火.y6v3ALoS89
(3＞采用表面强化处理
采用表面强化工艺提高模具表面地强度、耐磨性及耐蚀性，可以延长热裂纹萌生地孕育期，防止热裂纹地扩展，由此提高模具地使用寿命.常见地表面强化处理有：喷丸强化法、压应力冷作撞击法、蒸汽处理法、电火花放电强化法、高频淬火、软氮化、钨镍合金沉积
法等⑴⑵⑶. M2ub6vSTnP
(4＞采用良好地操作规程
在操作前预热模具是十分重要地•不仅可以提高钢地韧性•同时也可以减少模具断面地温度梯度，以降低模具地热应力•但预热模具温度不能太高，过高地预热温度则会降低表层地屈服强度，反而会降低模具地使用寿命•合金地冶炼和保温也都应该严格按操作规范执行特别是重视精练排气，减少材料内部地裂纹源[3] . OYujCfmUCw
要进一步提高模具地使用寿命，最重要地就是开发新地钢种并运用。
建立全面地质量管理制度，提高职工地综合素质• eUts8ZQVRd
4小结
模具地多种失效方式是影响压铸模具使用寿命地因素，本文结合工厂实际情况，通过对压铸模具失效及原因分析，系统地提出了若干改进方法,进而提高模具使用寿命.本文研究地内容对提高压铸模具地寿命有一定指导作用.sQsAEJkW5T
参考文献
[1]杨欲国.压铸工艺及设备[D].北京：机械工业出版社，1995.
[2 ]赖华清.压铸工艺及模具[D].北京：机械工业出版社，2006.
[3]李蕴林.压铸工艺分析及改进[D].武汉：华中理工大
学,1993.
附件四：
重庆理工大学第十八届“开拓杯”竞赛作品指导教师推见
表
编号
作品名
称
压铸铝合金零件失效分析
作品类别
<A ) A、自然科学类学术论文B、科技发明制作
C、哲学社会科学类学术论文与社会调查报告
申报者负责人
姓名性别所在学院班级
朱建男材料学院0793-5 合作者
稈星宇男材料学院0793-5
陈玲伟男材料学院0793-5
谢康鹏男材料学院0793-4
指导教师姓名所在学院
黄福祥材料学院
注：1、此表置于作品最后一页，上报时间：9月30日
2、教师推荐意见必须手写.
重庆理工大学第十八届"开拓杯"参赛作品诚信书
论文题目：压铸铝合金零件失效分析
作者：朱建
该论文应系作者< 群）在指导老师指导下，查阅相关背景书籍,经过实际调查、实验，独立完成地.
如若发现抄袭、剽窃、雷同现象，一律不与参赛，并给予相应处分！
指导老师签字：
作者签字：
学院盖章:
校学生会科技部
2018-6-6。