浅谈延长压铸模具寿命(下)
浅谈延长压铸模具寿命(下)
2010-10-09 13:51  点击:351
[摘要](三)模具制造 模具制造工艺以及模具制造精度,同样是影响模具寿命的重要因素。因此,在模具制造中,我们必须对于影响模具寿命

(三)模具制造

模具制造工艺以及模具制造精度,同样是影响模具寿命的重要因素。因此,在模具制造中,我们必须对于影响模具寿命的各个环节高度关注,并加以研究、加以改进,这样才会提高我们的模具寿命,才能提高我们的模具制造水平。

 

1.改善模具制造工艺,提高模具制造精度;

压铸模具内应力是影响压铸模具的重要因素,在模具加工过程中,容易产生应力因此,我们在编制工艺路线,制定工艺规范以及在加工时编制加工程序时,必须尽量减少应力的产生,并及时地消除应力,以提高模具寿命。

 

同样,选择好的加工方法,提高模具制造精度同样可以延长模具寿命。例如,以加工顶杆孔为例,目前大多数压铸模具制造企业普遍还在采用快走丝加工。这样加工出来的孔光度不够,尺寸精度不够。一方面造成顶杆顶出困难容易卡死,另一方面容易进铝,顶杆孔挤坏。很多压铸模具就是因为顶杆孔损坏,从而影响了生产 ,严重的因顶杆孔损坏,有无法扩大,造成模具报废,严重影响模具寿命。而象辉旺公司等企业采用先进的慢走丝线切割加工顶杆孔,确保了尺寸精度,提高了内孔的光洁度,大大减少了顶杆卡死现象,既提高了模具的可靠性,同时延长了模具寿命。

 

加强质量管理,提高模具制造水平,减少模具补焊,也是提高模具寿命的重要保证。由于补焊材质的问题,补焊时产生的高温,以及产生的内应力问题等,对于模具寿命影响极大。压铸模具应该说,对于型腔补焊是非常不愿意发生的,如果发生也应尽量采用热焊,并在焊接后进行去应力回火,以提高模具寿命。

 

2.减少模具表面电脉冲的硬质层;(如采用机械直接加工)

放电加工是最常用的模具型腔加工手段。但是,放电加工后的模具型腔表面会形成白亮层及变质层使得模具表面处于引张应力状态。如果模具在其后的打磨抛光过程中无法将处于引张应力状态的表面打磨掉,模具投入生产后其早期龟裂或开裂的可能性极大。源自日本研究成果表明,放电加工后模具表面处于引张应力的范围可达700-1100MPa。并且,如果放电加工的电流较大时模具表面有大量的微裂纹。这也是导至模具投入生产后,早期龟裂或开裂产生的原因。

 

因此,在采用电脉冲加工作业时,必须高度关注加工参数,尽量减少放电电流,减少变质层的厚度,不能只顾为了提高效率,加大放电电流,从而影响模具寿命。

 

另外一个方面,国外有的先进的模具制造企业已开始用高速铣加工是采用超硬铣切刀具如CBN通过CNC程序在热处理后的模具材料上加工出精度要求的模具型腔。高速铣加工出的模具型腔不仅尺寸精度高,并且表面光洁度可以一步到位无须再进行打磨或抛光,可以直接使用。并且,模具的表面处于压缩应力状态(压缩应力可达300-500MPa)。能够有效的抑制早期龟裂的形成从而延长模具使用寿命。

 

为此,辉旺模具公司已在国内率先开展了这项工作,目前已有五台DMG五轴联动高速铣加工设备,为压铸模具延寿,提高模具技术水平,开辟新的途径。

 

3.模具贴配间隙合理,确保不窜铝,不卡涩;

压铸过程是一个高温、高速、高压的过程,压铸模具一旦贴配不好,极易造成窜铝、滑块卡涩等,从而造成模具损坏,影响模具寿命。因此,压铸模具的贴配实际上比注塑模具更难,更重要。由于铸件特性各异,特别是大型模具,在压铸生产时模具的温度场和在常温下未生产时变化很大,因此在贴配时,必须充分研究模具特性以及温度场的变化,相应地进行有针对性的贴配调整,使得模具贴配间隙合理。这样,才能确保在压铸生产时,不出现窜铝、滑块卡涩等现象,提高模具可靠性,延长模具寿命。

 

(四)模具使用和维护

压铸模具的使用与维护同样是影响压铸模具寿命的重要一环。正确地使用和维护压铸模具是压铸企业提高生产效率、提高产品质量以及提高经济效益的关键。压铸模具使用寿命延长对于压铸企业经济效益的提高,是非常重要的。因此,压铸企业必须高度关注压铸模具的使用和维护。

 

1.模具使用中出现披封、铝皮要及时清理,防止挤坏模具

模具使用中,往往因为各种原因模具会出现披封、铝皮,这时必须及时清理,否则继续生产会将模具挤坏。特别是滑块部位,如果滑道进入铝皮等,由于压铸机合模力非常大,会将滑块挤塌、挤坏。因此,遇到此类问题,必须及时清理模具,并查找原因对模具及时修理。否则,等模具损坏了才维修,就会严重影响模具寿命。

 

2.尽量减少模具的急冷急热,尽量连续生产,在冷模状态下,严禁高速压射;

压铸过程中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,从而造成模具疲劳损坏。而在冷模状态下开始生产时,模具温度由低温开始上升,温差加大,模具膨涨收缩加大,对于模具疲劳相应加大,会加快模具损坏,缩短模具寿命。因此,在压铸生产时应尽量连续生产,尽量减少模具的急冷急热,从而延长模具寿命。
另外,在冷模状态下,模具没有达到正常生产时的温度,模具各部间隙相对较大,在这种情况下,严禁开启高速压射和增压。否则,模具各间隙部位,包括滑块、顶杆孔等部位容易窜入铝皮,从而损坏模具,影响模具寿命。

 

3.尽量降低压射速度,尽量降低比压,减少模具冲击;

压铸生产时,压射速度的高低不仅影响压铸的填充速度、压射内浇口速度,同时压射速度高,冲击峰值也会加大。因此,压射速度高,压射内浇口速度快,对模具冲刷会加剧,冲击峰值加大,模具承受的冲击力也会加大,模具寿命会大大减少。因此,我们在调整压铸工艺时,在确保产品质量的情况下,尽量降低压射速度,对于提高模具寿命,提高压铸企业的经济效益非常重要。目前,先进的压铸机配置有压射刹车装置,对于减少冲击峰值,减少模具承受的冲击力,提高模具寿命非常有益。

 

压铸工艺中的压射比压同样是一个重要参数,压射比压根据铸件质量要求以及特性一般在400-900公斤/平方厘米。超过900公斤/平方厘米,对于铸件内部质量一般作用不大。而压射比压过高,不仅仅使模具承受的涨型力加大,甚至会使涨型力超过机床锁模力,造成窜铝。同时,如果模具承受的涨型力大,同样会损坏模具或使模具寿命缩短。因此,在压铸生产时,我们除了关注压射速度外,更应关注压射比压,由于压射比压不像压射速度容易观察,往往被忽略。实际上压射比压是压铸工艺中重要的一个参数,不仅仅影响铸件质量,对模具寿命同样影响巨大。这一点尤其应该引起压铸企业的关注。

 

4.尽量降低铝液浇注温度,提高模具使用寿命;

压铸生产时的铝液浇注温度,不仅影响铸件质量,也影响压铸模具的使用寿命。一般压铸时,铝液浇注温度在630度-720度,对于不同的零件,我们在选择浇注温度时,应尽量选择低一些,这样既节约了能源,同时也可以延长压铸模具的使用寿命。因为铝液温度越高,对模具的冲蚀越大,模具温度场变化的范围越大,热胀冷缩的越大,模具疲劳越大,越容易损坏。因此,适当降低铝液浇注温度,有益于延长压铸模具使用寿命。

 

5.加强模具的维护,定期保养,定期对模具型腔进行回火去应力处理;

压铸模具一直在高压、高速、高温下连续生产,使用条件比较恶劣。在使用过程中模具会产生损坏或故障隐患等。因此,加强模具的维护,定期对模具进行保养,更换损坏部位,更换易损件,清理滑道、顶杆孔等,是非常重要的,是确保模具在压铸生产时的可靠性,同样也可以延长模具的使用寿命。

 

同时,由于压铸模具在使用中不断受到冲击、不断热胀冷缩,会产生新的内应力,如果不及时消除,模具容易表面龟裂或开裂。因此,定期对模具型腔进行去应力回火,消除应力,也是延长模具寿命的重要手段。一般情况下,模具在投入使用后,应该在3000-5000模次后进行首次回火。在以后根据使用情况,一般每生产1万模具左右,需对模具型腔进行去应力回火,这样可以大大延长模具使用寿命。这一点对压铸企业减少模具投入费用,提高经济效益非常重要。

 

三、结论

压铸模具是压铸企业的最重要的生产工具,是影响企业产品质量、生产效益的关键。而压铸模具的可靠性、成品率、生产效率以及模具寿命是考量模具优劣的关键要素。提高模具水平,延长模具寿命也是提高压铸企业经济效益的重要途径。延长模具寿命是一个系统工程,必须从模具材料的选择、模具设计、模具制造、模具使用等各个环节抓起,缺一不可。相信,只要我们共同努力,我们的压铸模具技术水平一定会提高,我们的压铸模具寿命一定会越来越长。

 

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