铸铝模使用寿命的分析与对策
铝合金压铸模具失效分析及寿命提高措施
铝合金压铸模具失效分析及寿命提高措施摘要：各类工业技术的高速发展带动着压铸技术得到了相对广泛的应用，其中最具有代表性的便是铝合金压铸模具。
而从具体工作展开与推进上来看，铝合金压铸模具会受到材料、压铸方式以及外界因素的综合影响，出现压铸失效的情况造成材料的过度浪费。
由此，要对铝合金压铸模具失效的情况进行分析，寻找提高使用寿命的各类方式。
关键词：铝合金；压铸技术；模具；使用寿命引言压铸技术自诞生以来，常常被用在高强度、公差小且精准度高的各类合金生产当中，其中又以铝合金压铸最具代表性，在汽车制造行业有着较广的应用范围。
在近几年间，社会对铝合金压铸模具的整体需求量呈现出逐步上涨的趋势，对铝合金压铸成效的要求也相对较高，需要相关工作者明确生产当中可能会出现模具失效各类情况，延长模具本身的使用寿命，带动国内铝合金压铸技术的全面发展。
一、铝合金压铸模具的常见失效形式（一）热裂在对金属类材料展开现代化的加工时，往往需要对金属材料采取高温加工的方式，提高金属材料可塑性的同时，优化后期压铸成效。
在高温加工当中，热裂属于一类相对常见的问题，也是压铸模具技术在应用当中出现概率最高的失效情况。
从各项数据上来看，超过八成的压铸模具失效，都是受到模具钢在应用当中出现热疲劳抗力下降以及高温环境下稳定能力较弱而诱发的。
金属类材料基本都存在有疲劳度极限，而模具钢在应用过程中会长时间处在高温环境下，进而在热疲劳上会出现逐步下降的情况，持续高温软化与冷却工作，会是的金属材料在这一过程中慢慢丧失优质的变形抗力，此时金属材料的应变力会持续上升到金属疲劳度的峰值。
铝合金压铸模具在生产当中所受到的热应力会呈现出周期性的变化，而材料表面此时也会因外力作用而出现塑性压应变以及弹性拉应变，随着变形次数的增加，材料表面的氧化膜会出现破损问题，以此来释放剩余的应力。
如果所释放的剩余应力已经超过材料本身的承受能力，则会在模具材料上出现热裂问题。
需要注意的是，热裂纹在形成方面，往往会集中在模具的型腔位置以及热应力相对集中的位置，在出现热裂现象后，模具所受到的应力会表现出二次分布的情况，使得热裂范围逐步增加。
压铸模具失效形式以及如何提高寿命
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.b5E2RGbCAP1.2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^anqFDPw1.3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.DXDiTa9E3d2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。
如何提高压铸模的使用寿命
在加工过程中， 较厚的模板不能用叠加的方法 模具在试 模后 ， 无论试模合格与否 ， 均应在曲变形量减少 倍 ８％，叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的 ２ ５ 块板弯曲变形量是单板的 ４ 另外在加工冷却水 倍。 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。
具使用 ５００ ００ 模次后，可每２ｏ０ ｏｏ ５ｏ ｏ０ 模次进
电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广 行—次保养。采用 匕 述方法， 可明显减缓由于热应 泛， 但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加 力导致龟裂的 产生速度和时间。 工中， 模具表面 自 行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度 在冲蚀和龟裂较严重的情况下 ， 可对模具表面 由加工时电流强度和频率决定， 粗加工时较深 ， 精 进行渗氮处理 ，以提高模具表面的硬度和耐磨性。 加工时较浅。 无论深浅， 模具表面均有极大应力。 若 但渗氮基体的硬度应在 ３－ ３ Ｒ ，低于 ３ Ｈ Ｃ ５４Ｈ Ｃ ５ Ｒ 不清除淬硬层或消除应力 ， 在使用过程 中， 模具表 时氮化层不能牢 固与基体结合。 使用—段时间后会 面就会产生龟裂、 点蚀和开裂。消除淬硬层或去应 大片脱落 ： ４ Ｈ Ｃ则易引起型腔表面凸起部 高于 ３ Ｒ ． 力可用 ： ①用油石或研磨去除淬硬层； ②在不降低 位的断裂。渗氮时， 渗氮层厚度不应超过 ０５ ｍ ．ｍ 。 １ 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。 ３热 处理 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 １０１Ｏ ０－３℃提高至 １０２０ ，模具寿命可大幅 ８ ０￣ － Ｃ 度提高。 焊接修复是摸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 １ 为 ４ ００ 待表 ３ ５ｚ ， 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 ２ Ｏ ６℃时， 要重新加热 。焊接 后 ，当模具冷却至手可触摸 ， 再加热至 ４ ５ 按 ７ ℃， ２ ｎｎ 保温 。 ５ｕ ／ ｈ 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
铝镁合金压铸模寿命提高对策与生产途径
MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺 时代汽车 铝镁合金压铸模寿命提高对策与生产途径夏静天津机电职业技术学院 天津市 300350摘 要： 铝镁合金压铸模作为重要的加工工艺装备，其性能好坏，寿命高低，直接影响到企业产品质量和经济效益。
而模具材料与热处理技术是影响铝镁合金压铸模寿命的主要因素。
本文通过分析铝镁合金压铸模的主要失效形式，简要介绍典型模具用钢和常见热处理方法，指出合理选用模具材料和热处理工艺，可以明显改善模具热稳定性、淬透性、耐磨性、热疲劳性和导热性等性能，从而提高模具使用寿命。
关键词：铝镁合金压铸模；模具材料；热处理工艺；使用寿命1 铝镁合金压铸模失效形式铝镁合金压铸模是在压铸机上用来压铸铝镁合金铸件的成型模具，工作时型腔表面温度可达600℃左右，且熔融的铝镁合金液很容易粘附钢铁材料，工作时必须对模具型腔频繁地涂抹防粘涂料，由此造成型腔表面温度的剧烈波动，其失效形式主要是粘模、侵蚀、热疲劳和磨损。
当模具型腔结构复杂并存在应力集中时，模具也会在热负荷和机械负荷的共同作用下出现断裂失效。
1.1 粘模铝镁合金件与模具表面明对运动时，由于表面凹凸不平，某些接触点局部应力超过了材料的屈服强度发生粘合，粘合的结点发生剪切断裂而拽开，使模具表面材料转移到工件上或脱落。
1.2 侵蚀当模具表面与铝镁合金液体接触作相对运动时，在液体与模具接触处形成的气泡破裂产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑。
铝镁合金液体和固体微小颗粒高速落下，反复冲击到模具表面，使局部材料流失，在金属表面成麻点和凹坑。
反复作用下，模县表面将萌生疲劳裂纹，甚至造成局部断裂。
1.3 热疲劳模具表面反复经受加热和冷却所产生的应力引起疲劳，形成龟裂。
铝镁合金压铸模龟裂的主要原因是浇注温度和模具的预热温度之差，温差越大冷却速度越快，则热疲劳裂纹越容易产生，其次和热循环的速度、模具的热处理工艺和表面处理也有密切的关系。
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。
影响4Cr5MoSiV1类钢铝合金压铸模使用寿命的要素
度超 过 ５ ４ ０ ｏ Ｃ强 度 会 急 剧 下 降 ， 即 耐 热 温 度 为 ５ ４ ０℃ 。 也 有 文 献 报 导 Ｈ１ ３钢 的工 作 温 度 不 能 高于 ６ ０ ０ ｏ Ｃ［
收 稿 日期 ： ２ ０ １ １ — ０ １ 一 ｌ １
作 者简介 ： 薄鑫涛 （ １ ９ ４ １ 一 ） ， 男， 上 海人 ， 教授级 高级 工程师 ， 主要 从 事特殊钢 、 模 具钢 的热 处理技 术 开发 与研
提 高表 面硬度 。 （ ４ ） 热 处理 畸变 小 。 （ ５ ） 回火二 次硬 化效 果较 差 。
（ ３ ） 高温 下 不 易 氧 化 ， 能 抵 抗 液 态 金 属 的 粘 附
和腐 蚀 。
（ ６ ） 在较高温度下具有抗软化能力 ， 但 使 用 温
（ ４ ） 热 膨胀 系数 小 。 （ ５ ） 热 处理 畸 变小 ， 淬透 性好 。
Ｅｓ ｓ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｌ Ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｉ ｎ ｌｕｅ ｆ ｎ ｃ ｉ ｎｇ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｌｉ ｆ ｅ ｏ ｆ Ｄｉ ｅ － ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｄｉ ｅ ｏ ｆ ４ Ｃｒ ５ Ｍ ｏ Ｓ ｉ Ｖ１ Ｔｙ ｐｅ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ Ａｌ ｕｍ ｉ ｎ ｉ ｕｉ ｎ Ａｌ ｌ ｏ ｙ
摘
要： 铝合金压铸模普遍采用４ Ｃ ｒ ５ Ｍ ｏ Ｓ ｉ Ｖ １类钢制造。影响压铸模使 用寿命的 因素主要 有原材料质量和
制造工艺， 特 别是锻 造和 热 处理 工 艺。在 原材料 方 面 ， 优 化 钢 的成 分 、 提 高纯 净度 、 减 少偏 析 和 夹杂 物 以及 改善 碳化 物 分布 均 匀性 ； 在 制造 工 艺方 面 ， 充分锻 造 、 细化 组 织、 采 用合 理 的淬 火 回 火工 艺和
浅谈延长压铸模具寿命
浅谈延长压铸模具寿命文/宁波辉旺铸模实业有限公司/曲道理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。
1.型腔材料型腔材料以及热处理是影响模具寿命的主要直接因素，前面讲到模具损坏在型腔上主要表现为两种形式，一是开裂，二是表面龟裂。
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
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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 ，
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。
铸铝模使用寿命的分析与对策
℃ , 按 1.5 min/mm～2.0 min/mm 保温 , 然后空冷 。 经淬火 、 回火后 , 硬度要求
达到 HRC48～52 即可 。 硬度过高 , 模具易开裂 ; 硬度太低 , 模具易变形 、 塌 陷 , 且型腔工作面及止口部位易磨损 。 ( 3) 铸铝模型腔精加工后 , 对型腔工作面应进行表面热处理 。 目前由 于 盐 浴 法 S-N-C 共 渗 工 艺 较 成 熟 , 成 本 较 低 , 专 用 盐 已 商 品 化 , 因 此 生 产中使用较广泛 。 经过 S-N-C 共渗处理后 , 模具型腔表面热疲劳性能明 显提高 , 热疲劳龟裂 、 剥落现象显著减少 , 而且表面自润滑性好 , 铸铝时 ,
7
结语
铸铝模是电机制造中的重要工装 , 它在电机制造成本中占有较大的
比例 。 实践证明 : 使用模具新材料 、 合理锻造 、 正确进行热处理是提高铸
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使用模具新材料
原来热铸 模 常 用 的 钢 种 为 3Cr2W8V , 热 疲 劳 寿 命 不 太 理 想 , 已 满 足
不了日益提高的生产需要 。 现采用新型的 H13 ( 4Cr5MoVSi) 作模具钢后 , 可使铸铝模的使用寿命提高 1 倍左右 , 从根本上改变了铸铝模使用寿命 低的状况 。
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提高压铸模使用寿命的生产措施
提高压铸模使用寿命的生产措施发表时间：2020-06-04T01:32:43.052Z 来源：《建设者》2020年6期作者：陈启明[导读] 因此压铸模的材料在选择过程中必须要具备良好的抗热疲劳性、耐磨性等相关性能。
广东鸿图南通压铸有限公司摘要：本文通过介绍压铸模的材料、压铸模热处理工艺的选用等方面，提出延长压铸模使用寿命的有效措施，通过合理选择生产工艺，能够有效提升压铸模的耐磨性能和抗热疲劳性，有效降低压铸模的失效率，提升压铸生产效率。
关键词：压铸模；使用寿命；提升措施1.压铸模材料的选用针对压铸生产情况进行分析，压铸模的使用环境比较复杂，在生产过程中，模具会受到液态金属的高温冲蚀和高压，导致压铸模具出现裂纹、磨损等情况。
因此压铸模的材料在选择过程中必须要具备良好的抗热疲劳性、耐磨性等相关性能。
1.1锌合金压铸模材料的选用压铸模生产过程中可选用的材料比较多，就锌合金材料来讲，其合金熔点比较低，在 400-430℃，所以锌合金压铸模在实际的压铸生产过程中，表面温度必须要低于 400℃。
很多压铸件对于温度的要求都比较高，所以锌合金材料的压铸模不能用于温度高的压铸件生产。
为了更好地提升锌合金压铸模的压铸质量，还可以结合锌合金材料的特性，来进行合金材料的改进，研究表明，4Cr5MoSiV1 钢制造的锌合金压铸模往往要比 4Cr5MoSiV1 钢压铸模的质量高 2-3 倍。
譬如我国某纺织配件厂，在生产过程中，采用 3Cr2Mo 钢模具时，零件压铸量在49000 件，而后期在采用 4Cr5MoSiV1 模具进行生产时，小零件生产量高达 980000 件，其表面硬度也同之前的生产高 7-10HRC。
1.2铝镁合金压铸模材料的选用铝镁合金材料是最近今年的新型材料，因其质量轻得到了广泛应用。
铝合金熔点在 600-750℃，因此该合金压铸模，在压铸过程中，表面温度不得高于 600℃。
在高温高压的作用下，铝镁合金压铸模的表面经常会出现疲劳裂纹，加上压铸过程中，该材料的模具表面容易出现粘附的情况，对于压铸生产造成不良影响。
铝压铸模的热疲劳失效及对策
铝压铸模的热疲劳失效及对策铝压铸模由于工作条件恶劣，受到很高的热应力和机械应力，因而寿命很短。
日本铝压铸模的平均寿命为11万次，我国只6万次左右。
造成铝压铸模失效的主要原因是热疲劳引起失效。
标签：铝压铸模;热疲劳;失效1 铝压铸模的工作条件与热疲劳压铸时的压射速度很高，压射压力也很高，因而模具表面受到很强的冲击负荷。
模具表面接触高温熔体，据测量模壁最高可达750℃。
资料表明，根据模具解剖、热稳定曲线和热疲劳试样剖面上的硬度变化估测模面表层温度为：浇口820～840℃;型腔圆角部780～870℃，型腔750℃。
在这种高温急热状态下，模具表面要产生压缩热应力。
每次压铸前要在模具内喷润滑剂，进行急冷，因而又在其表面产生拉应力。
这样就产生了交变热应力，在超过模面的屈服强度时就在其表面产生热疲劳微裂纹，接着念剧扩展，有的向心部扩展，形成龟裂纹。
这就将引起铸件拉伤及粘模，严重的会造成模具的早期开裂。
2 影响铝压铸模热疲劳寿命的因素由上述分析，热循环应力、拉应力和塑性应变结合在一起产生热疲劳裂纹。
如果这三个因素有一个不存在，热疲劳裂纹既不会产生也不会扩展。
材质、热处理条件及压铸模的工作环境是影响压铸模热疲劳寿命的主要因素。
此外，模具的结构设计及模具的使用也与其热疲劳寿命有关。
2.1 材质压铸模具材料质量的提高与改进对其热疲劳寿命的提高影响极大。
其中气体与杂质的含量高、成分偏析及碳化物的不均匀程度严重，都会降低模具的热疲劳寿命。
精炼钢热疲劳性能优于普炼钢。
用特殊精炼技术脱硫和减少杂质而获得的超纯度钢与原来的钢种的耐热疲劳对比，前者的热裂纹长度约为原来的1/2，而且随硬度的提高，其效果更明显。
对电渣重熔的YZ钢与未电渣重熔时3CrZWSV钢的热疲劳寿命进行了对比试验，发现前者优于后者。
对后者进行金相检验发现，碳化物带状偏析为3.5级，夹杂为1.5一2级。
模具剖面上可见裂纹沿碳化物偏析带扩展，转向，沿夹杂带产生次生裂纹。
影响金属压铸模具使用寿命的因素及对策
口 高雅楠
山东 ・ 聊城 ２ ５ ２ ０ ０ ０ ）
Ｉ
（ 山东省聊城 大学汽车学院
摘 要： 通过分析影响金属压 铸模具使用寿命 的诸多 因素 ， 总结 出一些对策 ， 在社会 实践 中对提高压铸模具使用 寿命 的实用技 术进 行探 讨。
家庭用车的需求越来越旺盛 ， 绿色、 节 能、 环 保 更 成 为 首选 。 ２ ． １模 具 的 影 响 模具设计的合理性：
作为汽车零部件重要组成部分 ， 压铸件 （ 材 质为铝合金 、 镁 合金）的应用也越来越广泛 。压铸模具是生产压铸件的重
（ １ ） 模具各零部件要有足 够的刚性和强度 ， 以承受锁模 力 要工艺装备 ， 压铸模 具的使用 寿命直接 影响压铸件 的成本 。 为 和金属充填时的涨模 力所产 生的变形。因此模具设计要求对 了满 足不断提高的使用性能要求， 为低压铸件 的成本 ， 增加综 各受力条件 下的安全 系数估计 充分，保 证模 具适应大批量生
压铸生产过程时间的影响主要表现在生产周期的变化由于受压铸工操作熟练程度技术水平高低的影响压铸各个时间段的控制不是均衡一致特别是新模具在首次调试过程中浇料压射冷却开模顶出等环节操作上时间的控制直接影响温度的变化个别时间出现首次试模即留件抱模或24人员的影响压铸作业环境差高温噪音粉尘有害气体油污劳动强度大压铸工人流动性较大
障等 ； 排 除 了 以 上 可 能性 ， 最后拆解液压泵 。
故 障现象 ： 不能直线行走 ， 跑偏， 中央 回转接头处漏油。
故障原因分析： 分 析行 走 液 压 系 统工 作 原 理 ， 可 能 的原 因 ：
随着科技的进步， 现代挖掘机 一般 都采用 了机． 电． 液一体 （ １ ） 先导阀故障； （ ２ ） 行 走 马达 故 障 ； （ ３ ） 平 衡 阀有 故障 ； （ ４ ） 行 化 控 制 模 式 ， 在排 除 一 些 液压 故 障 时 ，要有 一 个 全 局 的 思 想 ， 走 减 速 装 置有 故 障 ； （ ５ ） 行 走 溢 流 阀 有 故障 ； （ ６ ） 中央 回转 接 头 密 综 合 考 虑 出 现 的 某 一 故 障 现 象 的 原 因 ， 采用望 闻问切的手段 ，
影响铝压铸模具寿命的因素汇总
影响铝压铸模具寿命的因素汇总铝压铸模具寿命受这些因素的影响：（1）结构设计：在模具设计手册中，有分析到铝压铸模设计的相关注意事项，应当强调的为模具结构设计，需要尽量防止尖锐的圆角与过大的截面变化。
尖锐的圆角导致的应力集中能够达到平均应力的10倍。
同时，需要注意因为结构设计不合理导致后续热处理发生变形开裂现象。
为了能够防止热处理变形和开裂现象，刘氏模具建议：截面尺寸应当保证均匀形状与对称简单的标准，盲孔尽量形成通孔的状况，在必要的情况下能够开工艺孔。
（2）机加工：不合适的机加工容易导致应力集中，当光洁度不足与机加工缺乏完全均匀地消除轧制锻造所构成的脱碳层，都可能会使得材料发生早期失效。
同时，在加工模具的具体过程中，较厚的模板不可以使用叠加的方法来保证其相应的厚度。
在加工冷却水道过程中，两面加工过程中应当注重保持同心度。
若头部发生拐角现象，而且不能够相互同心，然而在实际的使用过程中，相连的拐角处就会发生开裂。
（3）磨削和电火花加工：磨削加工容易使得金属表面出现局部过热现象，形成高的表面残余应力和组织变化等方面，可能会促使磨削裂纹的产生。
同时，原始组织发生预处理不当的情况时，碳化物偏析、晶粒粗大与回火不充分等方面都会导致磨削裂纹。
所以，在保证材质的状况下，应当注意选取合适的冷却液控制磨削加工冷却。
电火花加工可以在发生淬火回火后的模具表面产生淬火马氏体的白亮淬硬层，其相应的厚度是由加工过程中电流强度与频率所决定的。
（4）热处理：热处理不当是引起模具发生早期失效的主要原因。
热处理的变形现象主要是由热应力与组织应力导致产生的。
如果应力超过屈服强度时，材料则会发生塑性变形，如果当应力超过强度极限时，则会导致零件淬裂。
（5）生产操作：当铝压铸模具确定压射速度时，相应的速度不可以太高，速度过高会导致模具发生腐蚀、型腔与型芯上出现沉积物增多的结果，然而，过低则会容易使得铸件发生缺陷，所以，对于铝压铸模最低压射速度应当为18m/s，相应的最大压射速度不应当大于53m/s，平均的压射速度应当为43m/s。
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。
压铸铝 模具寿命
压铸铝模具寿命
压铸铝模具的寿命通常取决于以下几个因素：
1. 材料选择：模具材料的质量和硬度对寿命有很大的影响。
通常使用高强度、高硬度的工具钢或合金钢作为模具材料，以提高耐磨性和寿命。
2. 使用条件：使用条件包括压铸铝的温度、压力和周期。
高温、高压和频繁的使用会加速模具的磨损和劣化。
3. 模具设计：模具的设计和制造质量直接影响寿命。
模具的结构应合理，充分考虑到铝液的流动和冷却，以减少应力集中和热断裂的风险。
4. 维护保养：定期进行模具的清洗、润滑和维护，以延长其使用寿命。
合理使用模具，避免在硬材料上压模，合理安排生产计划以减少过度使用。
总体而言，良好的材料选择、合理的设计和制造、适当的维护和保养都有助于延长压铸铝模具的寿命。
一般情况下，模具的寿命可以达到几万到几十万次压铸。
对提升压铸模具使用寿命的探讨
对提升压铸模具使用寿命的探讨摘要：压铸模具在工业化生产中具有十分广泛的应用，其使用寿命的长短也将直接影响其为工业化大生产所带来的效益，有必要在设计与使用过程中加以关注，提升其使用寿命。
在这种背景下，本文首先探讨了压铸模具使用寿命的影响因素与改进，进而从战略视角提出了提升压铸模具使用寿命的建议。
关键词：压铸模具；使用寿命；提升1.引言模具的利用是产业大量生产最为重要的方式之一。
然而在生产过程中，模具不断承受冲击与磨耗，若希望模具有良好的使用寿命，需要依赖模具材料的坚硬耐磨。
因此，很多企业与研究单位均致力于如何使模具提高硬度、耐磨耗性及韧性的研究。
现今压铸模具在理论上要想达到较高的使用寿命，就必须提升控制实效，再配合专业技术人才的培养及正确谨慎的工作态度，才有机会逐步提升模具的使用寿命。
影响模具使用寿命的因素很多，如何正确理解这些因素及其相互关系，配合压铸件实际的功能与批量要求，厘清压铸件合理的质量与精度，进行综合考虑与规划，创造出稳定与可靠的加工条件，设计制造出先进合理的、综合性能优越的模具，对于提升模具使用寿命十分重要。
2.压铸模具使用寿命的影响因素与改进2.1压铸件材料材料的各项机械、物理性能参数，是评估各工程可成型性（成型极限、成型负荷）的重要因素，其中成型负荷也是评估模具寿命的另一重要指标。
材料压铸复合成型制程通常为冷却加工制程，材料流动应力是计算成型负荷的重要参数，而流动应力受应变、应变率、温度与材料的晶向组织与结构等因素的影响。
一是温度。
对一般压铸工程而言，因其属于较小区域的塑性变形，塑性变形热较小，因而其影响较小，但摩擦所生成的摩擦热则对模具寿命具有重大的影响。
通常而言，材料温度如果升高，其成型负荷较低，压铸面如果温度适度升高，有时反而有利于压铸模具寿命的提升，但对于大部分模具零部件而言，其产生的负面影响较多，因而模具设计时应考虑重要部位的冷却系统设计。
二是应变。
应变可解释为材料局部区域变形量的大小，冷却加工中因绝大部分材料存在着加工硬化现象，，因而随着应变量增加，成型负荷也会增大，对于模具寿命也呈现出负面影响，如果应变过大还会造成压铸件产生破裂。
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2.2
编写试验大纲 试 验 大 纲 应 包 括 如 下 内 容 :画 出 试 验 设 备 方 框 图 ,提 出 试 验 设 备 清
单 , 其中包括激励设备 、 测量分析设备和支持设备 ( 含试验夹具) 等 ; 计算 试验参数 , 如加速度值 、 振幅值 、 速度值等 , 做正弦扫频试验时 , 还要算出 扫描速率 、 试验循环次数等 ; 确定试验控制方法和测量控制点的位置 ; 制 定详细 的 试 验 程 序 和 试 验 步 骤 ; 针 对 试 验 任 务 书 所 提 的 失 效 判 据 , 提 出 判定失效的检测方法 。
2006 年
第 16 卷
第 16 期
收稿日期 :2006-04-19
加速度传感器的振动试验
翟建威
( 山西科泰微技术有限公司 , 山西太原 ,030012) 摘 要 : 以加速度传 感 器 的 振 动 试 验 为 例 , 介 绍 了 振 动 试 验 的 目 的 和 类 型 以 及 对 产 品
试件进行环境试验的操作步骤和方法 。 关键词 : 产品模拟试验 ; 振动试验 ; 加速度传感器 中图分类号 :TB53 文献标识码 :A
任何传感器产品都处于一定的环境之中 , 我们不仅要关注产品的技 术性能指标 , 更应关注产品的环境适应性和使用的可靠性 。 为了保证产 品具有可靠 的 质 量 , 必 须 对 产 品 进 行 环 境 试 验 , 以 考 核 产 品 对 使 用 环 境 的适应性 。 在实验室内通过模拟方法产生产品实际工作的环境状态或条 件来完成产品的能力考核称之为环境模拟试验 , 简称环境试验 。 振动试 验是环境试验中非常重要和必要的试验之一 。
( 1) 明确试验目的 , 选择试验项目 。 首先 , 认真论证试验的必要性 , 要 明确通 过 试 验 预 期 要 达 到 什 么 目 的 ; 其 次 , 需 要 对 产 品 在 使 用 中 预 期 的 振动环境进行尽量详细的分析 , 找出对产品破坏最为敏感的振动环境作 为试验中进行模拟的试验项目 , 并按试验的用途确定振动试验的类型 。 ( 2) 确定试验条件 。 试验条件包括振动试验量值 、 频率范围 、 波形特 性 、 试验时间或试验次数等 。 制定试验条件时 , 一是能够获得实测数据 , 用实例 数 据 来 制 定 试 验 条 件 ; 二 是 在 无 法 得 到 实 例 数 据 的 情 况 下 , 参 照 相应的试验标准来确定试验条件 。 ( 3) 确定试验轴向 。 加速度传感器在 3 个互相垂直的方向均可能经 受振 动 环 境 应 力 的 作 用 而 遭 致 破 坏 , 故 无 特 殊 规 定 , 一 般 均 要 在 3 个 轴 向上进行试验 。 若对环境和产品的失效分析可以判定某 1 个或 2 个方向 的振动环境应力可忽略不计 , 或产品对该轴的振动环境应力不敏感 , 那 么 , 试验任务书中可明确提出只做某 2 个或 1 个轴向的试验 。 ( 4) 确定失效判据 。 试验任务书中还应明确提出试验失效 ( 或合格) 判据 , 这是判断产品试验合格与否的准则 。
℃ , 按 1.5 min/mm～2.0 min/mm 保温 , 然后空冷 。 经淬火 、 回火后 , 硬度要求
达到 HRC48～52 即可 。 硬度过高 , 模具易开裂 ; 硬度太低 , 模具易变形 、 塌 陷 , 且型腔工作面及止口部位易磨损 。 ( 3) 铸铝模型腔精加工后 , 对型腔工作面应进行表面热处理 。 目前由 于 盐 浴 法 S-N-C 共 渗 工 艺 较 成 熟 , 成 本 较 低 , 专 用 盐 已 商 品 化 , 因 此 生 产中使用较广泛 。 经过 S-N-C 共渗处理后 , 模具型腔表面热疲劳性能明 显提高 , 热疲劳龟裂 、 剥落现象显著减少 , 而且表面自润滑性好 , 铸铝时 ,
℃～600 ℃ 状态下使用不易产生热疲劳裂纹 , 所生产的铝铸件外观质量有
很大的改善 。
0.8 µm 以下 。
( 2) 铸铝模型腔风叶槽各处尖角修圆 。 在风叶槽电火花穿孔电极制 造时 , 将电极周边尖棱修圆至 d 1.5 mm～2 mm , 确保电加工后模具型腔无 尖角过渡 , 避免模具尖角处开裂失效 。
1
使用模具新材料
原来热铸 模 常 用 的 钢 种 为 3Cr2W8V , 热 疲 劳 寿 命 不 太 理 想 , 已 满 足
不了日益提高的生产需要 。 现采用新型的 H13 ( 4Cr5MoVSi) 作模具钢后 , 可使铸铝模的使用寿命提高 1 倍左右 , 从根本上改变了铸铝模使用寿命 低的状况 。
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提高模具加工质量
( 1) 提高模具型腔表面加工质量 。 模具型腔表面不应该出现明显较
H13 钢具有较高的热强性 、 抗氧化性 、 淬透性及耐冷热疲劳性能 , 是
一种强韧兼备的优质钢种 。 用其制作的铸铝模抗开裂性好 , 在温度 550
深的加工刀痕 , 防止模具工作时由于应力集中导致开裂 。 模具精加工时 , 应对型腔表面进行有效的抛光和研磨, 使型腔表面粗糙度数值控制在
合理锻造
使用 H13 钢制造铸铝模时 , 模具毛坯的锻造应受到重视 。 在锻造时 ,
应经过多次反复镦粗和拔长 , 使材料在充分锻造后金属组织中的碳化物 等有效破碎并均匀弥散分布 , 力学性能提高 , 模具开裂现象减少 。 锻造温 度一般控制在 950 ℃～1 100 ℃ 之间 。 模 具 毛 坯 锻 造 成 型 后 ,应 对 毛 坯 内 部 进 行 探 伤 检 查 ,防 止 由 于 锻 造 裂纹等造成模具开裂 。 生产上一般采用超声波探伤检查 , 确定毛坯无内 部缺陷后 , 方可投入后续加工 。
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结语
铸铝模是电机制造中的重要工装 , 它在电机制造成本中占有较大的
比例 。 实践证明 : 使用模具新材料 、 合理锻造 、 正确进行热处理是提高铸
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2.3 2.3.1
试验前准备 振动试验设备的准备 振动试验台 : 包括台体和功率放大器两个部分 。 电动振动台是利用
黏模现象减少 , 模具使用方便 , 产品 ( 铸铝转子) 质量提高 。
4
改进模具结构设计
( 1) 在铸铝模设计中 , 注意热平衡问题 , 合理确定冷却系统 。 冷水位
置应距离模具型腔表面 25 mm 以上 , 防止模具使用中局部急冷急热 , 造 成开裂 。 ( 2) 采用内外模套组合式结构 。 内模采用 H13 钢用于模具型腔的制 造 , 外模套采用 45# 钢制造 , 相互间的配合采用 H7/s6 过盈配合 。 组装时 , 外 模 套 加 热 至 450 ℃～480 ℃ , 与 粗 加 工 后 的 内 模 热 套 装 配 , 这 种 结 构 可 阻止模具开裂现象的发生 。
1
振动试验的目的和类型
振动试验的目的在于确定产品能否经受住预定频率的振动条件并可
靠地工作 ,反映产品对振动环境的适应性和考核其结构完好性 , 以保证产 品具有高可靠的质量 。 振动试验可分为随机振动和正弦振动两大类 ,随机 振动能够比较真实地模拟导弹 、 喷气式飞机和火箭发动机等产生的随机 振动环境 ,能够检验同时发生的多模态响应所造成的振动破坏 ; 正弦振动 是普遍应用的振动试验方法 , 在谐振检查 、 试验样品损坏或故障分析等方 面具有突出的优点 。 随机振动与正弦振动在试验上有一定的差异 : 第一 , 二者在频率和幅值等效时的试验效果不能等效 , 正弦振动必须在较长的 ( 通常要几分钟) 才能分时完成试验频带内 ( 10 Hz～2 000 Hz) 对 应 时间里 ( 0.2 s 内) 完成全试 每个频率点的幅值振动 , 而随机振动可以在同一时间 验频带内 ( 10 Hz～2 000 Hz) 对应每个频率点的振动 。 第二 , 正确认识两种 振动试 验 对 试 件 考 核 的 严 酷 程 度 。 不 少 初 次 接 触 随 机 振 动 试 验 的 人 认 为 , 随机振 动 对 试 件 的 考 核 程 度 要 比 正 弦 振 动 严 酷 , 其 实 这 种 认 识 是 片 面的 。 环境试验强调的是有效性 , 即试验本身能否真实模拟试件的工作 环境 。 当使用定频正弦振动 , 将其频率锁定在试件结构的共振频率上振 动时 , 它对产品的破坏力要比相同幅值强度的随机试验严酷得多 。
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2006 年
第 16 卷
第 16 期
收稿日期 :2006-03-07
铸铝模使用寿命的分析与对策
韩金华
( 南通航运职业技术学院机电系 , 江苏南通 ,226006) 摘 要 : 分析 、 总结了影响电机转子铸铝模使用寿命的诸多因素 , 指出了提高铸铝模质
量 、 延长铸铝模使用寿命的途径和措施 。 关键词 : 铸铝模具 ; 使用寿命 ; 电机转子 ; 制造工艺 中图分类号 :TG76 文献标识码 :A
在 电 机 制 造 中 ,转 子 铸 铝 是 关 键 工 艺 之 一 ,它 直 接 影 响 电 机 的 制 造 质量和制造成本 , 最终影响电机的使用性能 。 根据大量的生产统计 , 铸铝 模由于开裂和热疲劳龟裂 、 剥落导致失效的占绝大多数 。 究其原因主要 有以下四方面 : 一是模具材料问题 , 二是模具制造工艺方法不妥 ( 包括锻 造 、 热处理 、 切削加工 、 磨削加工 、 电加工等) , 三是设计不合理 , 四是使用 不当 , 管理不善 。 因此 , 提高电机铸铝模的使用寿命 , 在中小型电机批量 制造中就显得尤为重要 。
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命。
模具的规范使用及维护管理
正 确 、规 范 使 用 铸 铝 模 ,并 辅 以 精 心 的 维 护 管 理 ,会 延 长 其 使 用 寿 ( 1) 使用前的预热 。 铸铝模在使用前要预热到一定温度 , 预热可以延