壓鑄模具常見問題及預(yù)防措施

1、壓鑄模具常見問題及預(yù)防措施特征及檢驗方法：沿開模方向鑄件表面呈現(xiàn)條狀的拉傷痕跡，有一定深度，嚴重時為面狀傷痕。另一種是金屬液與模具產(chǎn)生粘合，粘附而拉傷，以致鑄件表面多料或缺料。產(chǎn)生原因：型腔表面有損傷（壓塌或敲傷） 。 2、脫模方向斜度太小或倒斜。3、頂出時不平衡，頂偏斜。4、澆注溫度過高，模溫過高導(dǎo)致合金液產(chǎn)生粘附。5、脫模劑效果不好。6、鋁合金成分含鐵量低于 0.6%。 7、型腔粗糙不光滑，模具硬度偏低。預(yù)防措施：1、修復(fù)模具表面損傷部位，修正脫模斜度，提高模具硬度（HRC4650度），提高模具光潔度。 2、調(diào)整頂桿，使頂出平衡。3、更換脫模效果好的脫模劑。4、調(diào)整合金含鐵量。5、降低澆注

2、溫度，控制模具溫度平穩(wěn)平衡。 6、調(diào)整內(nèi)澆口方向，避免金屬液直沖型芯、型壁。2、氣泡特征及檢驗方法：鑄件表面有大小不等的隆起，或有皮下形成空洞。產(chǎn)生原因：金屬液在壓射室充滿度過低（控制在45%70%）易產(chǎn)生卷氣，初壓射速度過高。2 、模具澆注系統(tǒng)不合理，排氣不良。 3 、熔煉溫度過高含氣量高，溶液未除氣。 4 、模具溫度過高，留模時間不夠，金屬凝固時間不足，強度不夠過早開模，受壓氣體膨脹起來。5、脫模劑，注射頭油用量過多。6、噴涂后吹氣時間過短，模具表面水未吹干。預(yù)防措施： 1、調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)、壓射速度和高壓射速度的切換點。2、修改模具澆道，增設(shè)溢流槽、排氣槽。3、降低缺陷區(qū)域模溫，從而降低

3、氣體的壓力作用。4、調(diào)整熔煉工藝。5、延長留模時間，調(diào)整噴涂后吹氣時間。 6、調(diào)整脫模劑、壓射油用量。3、裂痕特征及檢驗方法： 鑄件表面有成直線狀或不規(guī)則形狹小不一的紋路， 在外力的作用下有發(fā)展趨勢。冷裂-開裂處金屬沒被氧化。熱裂開裂處金屬被氧化。產(chǎn)生原因： 1、合金中含鐵量過高或硅的含量過低。2 、合金中有害雜質(zhì)的含量過高，降低了合金的可塑性。 3、 鋁硅合金： 鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高， 鋁鎂合金中含鎂量過多。4、 模具溫度過低。5、鑄件壁厚有劇烈變化之處，收縮受阻。6、留模時間過長，應(yīng)力大。7、頂出時受力不夠。預(yù)防措施： 1、正確控制合金成分，在某些情況下可在合金中加純鋁錠以減低合金中

4、含鎂量，或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅的含量。2、改變鑄件結(jié)構(gòu)，加大圓角，加大脫模斜度，減少壁厚差。 3、變更或增加頂出位置，使頂出受力均勻。 4、縮短開?；虺樾緯r間。5、提高模具溫度（模具工作溫度 180280度）4、變形特征及檢驗方法：壓鑄件幾何形狀與圖紙不符。整體變形或局部變形。產(chǎn)生原因： 1、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計不良，引起收縮不均勻。2、開模過早，鑄件剛性不夠。3、拉模變形。 4、頂桿設(shè)置部合理，頂出時受力不均勻。 5、去除澆口方法不當(dāng)。預(yù)防措施： 1、改善鑄件結(jié)構(gòu)。2 、調(diào)整開模時間。 3、合理設(shè)置頂桿位置和數(shù)量。4、選擇合理的去除澆口方法。 5、消除拉模因素。5、留痕及花紋特征及檢驗方法

5、： 外觀檢查， 鑄件表面上有與金屬液流動一致的條紋， 有明顯可見的與金屬顏色不一樣無方向性的紋路，無發(fā)展趨勢。產(chǎn)生原因： 首先進入型腔的金屬液形成一個極薄的而又不完全的金屬層后， 被后來的金屬液所彌補而留下的痕跡。2、模具溫度過低。3、內(nèi)澆口截面積過小及位置不當(dāng)產(chǎn)生噴濺。4、作用于金屬液上的壓力不足。5、花紋涂料和注射油用量過多。預(yù)防措施： 1、 提高模具溫度。 2 、 調(diào)整內(nèi)澆口截面積或位置。3、 調(diào)整內(nèi)澆道金屬液速度及壓力。4、選用合適的涂料、注射油及調(diào)整涂料注射油的用量。6、冷隔特征及檢驗方法：外觀檢查，壓鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的下陷線性紋路（有穿透與不穿透兩種）形狀細小而狹長，有時交

6、接邊緣光滑，在外力作用下有發(fā)展可能。產(chǎn)生原因： 1、兩股金屬液流相互對接，但未完全融合而又無夾雜存在其間，兩股金屬結(jié)合力很薄弱。2、澆注溫度和模具溫度偏低。3、選擇合金不當(dāng)，流動性差。4、澆道位置不對或流動線路過長。 5、填充速度低。 6、壓射比壓低。7、金屬液在型腔內(nèi)流動不順暢。預(yù)防措施：1、適當(dāng)提高澆注溫度， （控制在 630730度，可根據(jù)鋁材及產(chǎn)品調(diào)整）和模具溫度。2、提高壓射比壓，縮短填充時間。3、提高壓射速度，同時加大內(nèi)澆口截面積。4、改善排氣填充條件。5、選用合適的合金，提高金屬液的流動性。7、完善金屬液在型腔內(nèi)流動順暢。7、網(wǎng)狀毛翅特征及檢驗方法： 外觀檢查， 壓鑄件表面有網(wǎng)狀

7、發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡， 隨壓鑄次數(shù)增加而不得擴大和延伸。產(chǎn)生原因：1、壓鑄模具型腔表面龜裂。2、所用壓鑄模具材質(zhì)不當(dāng)或熱處理工藝不正確。 3、極短時間內(nèi)模具冷熱溫差變化太大。 4、澆注溫度過高。5、模具生產(chǎn)前預(yù)熱不均和不足。6 、模具型腔表面粗糙。預(yù)防措施：1、正確選用模具材料及熱處理工藝。2、澆注溫度不宜過高，尤其是高熔點的合金。在能滿足生產(chǎn)需求條件下，盡可能選用較低的澆注溫度。3、模具預(yù)熱要充分和均勻。4、模具生產(chǎn)到一定模次后進行退火，消除內(nèi)應(yīng)力。 5、澆道和型腔表面不定期拋光處理，確保表面光潔度。 6、合理選擇模具冷卻方法，確保模具熱平衡。8、凹陷特征及檢驗方法：鑄件平滑表面出現(xiàn)凹陷

8、部位。產(chǎn)生原因： 1、鑄件壁厚不均，相差太大，凹陷多產(chǎn)生在壁厚部位。2、模具局部過熱，過熱部位凝固慢。 3、 壓射比壓低。 4 、 由憋氣引起型腔氣體排不出， 被壓縮在型腔表面與金屬液界面之間。5、未開增壓，補縮不足。預(yù)防措施： 1、鑄件壁厚設(shè)計盡量均勻。2、模具過熱部位冷卻調(diào)整。3、提高壓射比壓。 4、改善型腔排氣條件。 5、提高增壓比壓。9、欠鑄特征及檢驗方法：鑄件表面有填充不足部位或輪廓不清。產(chǎn)生原因： 1、流動性差原因：1、金屬液吸氣、氧化夾雜物，含鐵量高，使其質(zhì)量差而降低流動性。 2、澆注溫度低或模具溫度低。2、填充條件差：1 、壓射比壓低。 2、卷入氣體過多，型腔背壓變高，充性受阻

9、。 3、操作不良，噴涂料、壓射油過多，涂料、壓射油堆積，氣體揮發(fā)不出去。預(yù)防措施： 1、 提高金屬液質(zhì)量。 2、 提高澆注溫度或模具溫度。3、 提高壓鑄射比壓和充填速度。4、改善澆注系統(tǒng)金屬液的導(dǎo)流方式，在欠鑄部位增開溢流槽、排氣槽。5、正確的壓鑄操作。10、毛刺、飛邊特征及檢驗方法：壓鑄件在分型面邊緣上出現(xiàn)金屬薄片。產(chǎn)生原因： 1、鎖模力不夠。 2、壓射速度過高，形成壓力沖擊鋒過高。3、分型面上雜物未清理干凈。 4、 模具強度不夠造成變形。 5、 鑲件、 滑塊磨損與分型面不平齊。6、 壓鑄機機鉸磨損變形。 7、澆注溫度過高。預(yù)防措施： 1、檢驗鎖模力和增壓情況，調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)。 2、清潔型

10、腔及分型面。3、修整模具、修整壓鑄機。 4、采用閉合壓射結(jié)束時間控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無飛邊壓鑄。11、變色、斑點特征及檢驗方法：鑄件表面出現(xiàn)不同于基本金屬顏色的斑點。產(chǎn)生原因：1、脫模劑選用不合適。2、脫模劑用量過多。3、含有石墨的潤滑劑中的石墨落入鑄件表層。預(yù)防措施：1、更換優(yōu)質(zhì)脫模劑。2、嚴格噴涂量及噴涂操作。二、 壓鑄模常見故障原因及排除方法壓鑄模由于生產(chǎn)周期長、 投資大、 制造精度高，故造價較高，因此希望模具有較高的使用壽命。但由于材料、機械加工等一系列內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致模具過早失效而報廢，造成極大的浪費。壓鑄模失效形式主要有：尖角、拐角處開裂、劈裂、熱裂紋（龜裂）、磨損、沖蝕等。造成壓鑄

11、模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、維修以及熱處理的問題。1 材料自身存在的缺陷眾所周知，壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例，鋁的熔點為 580-740 ，使用時，鋁液溫度控制在650-720。在不對模具預(yù)熱的情況下壓鑄，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。 由此可知，壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力、斷裂韌T1E、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13（4Cr5MoV1Si）是目前應(yīng)用較廣泛的材料，據(jù)介紹，國外 80%的型腔均采用 H13,現(xiàn)在國內(nèi)仍大量使用 3

12、Cr2W8V,但3Cr2W8VT_Z性能不好，導(dǎo) 熱性很差，線膨脹系數(shù)高，工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至破裂，并且加熱時易脫碳，降低模具抗磨損性能，因此屬于淘汰鋼種。馬氏體時效鋼適用于耐熱裂而對耐磨性和耐蝕性要求不高的模具。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和腐蝕較嚴重的小型鑲塊，雖然這些合金即脆又有缺口敏感性，但其優(yōu)點是有良好的導(dǎo)熱性，對需要冷卻而又不能設(shè)置水道的厚壓鑄件壓鑄模有良好的適應(yīng)性。因此，在合理的熱處理與生產(chǎn)管理下， H13 仍具有滿意的使用性能。制造壓鑄模的材料， 無論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計要求， 保證壓鑄模在其正常的使用條件下達到設(shè)計使用壽命。因此，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對材料進

13、行一系列檢查，以防帶缺陷材料造成模具早期報廢和加工費用的浪費。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。(1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性、偏柝、龜裂、裂紋、非金屬夾雜以及表面的錘裂、接縫。(2)金相檢查。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析、分布狀態(tài)、晶料度以及晶粒間夾雜等。(3)超聲波檢查。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小。2 壓鑄模的加工、使用、維修和保養(yǎng)模具設(shè)計手冊中已詳細介紹了壓鑄模設(shè)計中應(yīng)注意的問題， 但在確定壓射速度時， 最大速度應(yīng)不超過100m/S 。速度太高，促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多；但過低易使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此對于鎂、鋁、鋅相應(yīng)的最低壓射速度為 27、 18

14、、 12m/s ，鑄鋁的最大壓射速度不應(yīng)超過53m/s ，平均壓射速度為43m/s 。在加工過程中，較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。因為鋼板厚1 倍，彎曲變形量減少85，疊層只能起疊加作用。厚度與單板相同的 2 塊板彎曲變形量是單板的 4 倍。另外在加工冷卻水道時，兩面加工中應(yīng)特別注意保證同心度。如果頭部拐角，又不相互同心，那么在使用過程中，連接的拐角處就會開裂。冷卻系統(tǒng)的表面應(yīng)當(dāng)光滑，最好不留機加工痕跡。電火花加工在模具型腔加工中應(yīng)用越來越廣泛，但加工后的型腔表面留有淬硬層。這是由于加工中，模具表面自行滲碳淬火造成的。淬硬層厚度由加工時電流強度和頻率決定，粗加工時較深，精加工時較淺。無

15、論深淺，模具表面均有極大應(yīng)力。若不清除淬硬層或消除應(yīng)力，在使用過程中，模具表面就會產(chǎn)生龜裂、點蝕和開裂。消除淬硬層或去應(yīng)力可用：用油石或研磨去除淬硬層；在不降低硬度的情況下，低于回火溫度下去應(yīng)力，這樣可大幅度降低模腔表面應(yīng)力。模具在使用過程中應(yīng)嚴格控制鑄造工藝流程。在工藝許可范圍內(nèi)，盡量降低鋁液的澆鑄溫度，壓射速度，提高模具預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模的預(yù)熱溫度由100130c提高至180200C,模具壽命可大幅度提高。焊接修復(fù)是模具修復(fù)中一種常用手段。 在焊接前， 應(yīng)先掌握所焊模具鋼型號， 用機械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必須是干凈和經(jīng)烘干的。所用焊條應(yīng)同模具鋼成分一致，也必須是干凈和經(jīng)烘干的。

16、模具與焊條一起預(yù)熱(H13 為 450 )，待表面與心部溫度一致后，在保護氣下焊接修復(fù)。在焊接過程中，當(dāng)溫度低于260時，要重新加熱。焊接后，當(dāng)模具冷卻至手可觸摸，再加熱至475 ，按 25mm/h 保溫。最后于靜止的空氣中完全冷卻，再進行型腔的修整和精加工。模具焊后進行加熱回火，是焊接修復(fù)中重要的一環(huán)，即消除焊接應(yīng)力以及對焊接時被加熱淬火的焊層下面的薄層進行回火。模具使用一段時間后，由于壓射速度過高和長時間使用，型腔和型芯上會有沉積物。這些沉積物是由脫模劑、冷卻液的雜質(zhì)和少量壓鑄金屬在高溫高壓下結(jié)合而成。這些沉積物相當(dāng)硬，并與型芯和型腔表面粘附牢固，很難清除。在清除沉積物時，不能用噴燈加熱清

17、除，這可能導(dǎo)致模具表面局部熱點或脫碳點的產(chǎn)生，從而成為熱裂的發(fā)源地。應(yīng)采用研磨或機械去除，但不得傷及其它型面，造成尺寸變化。經(jīng)常保養(yǎng)可以使模具保持良好的使用狀態(tài)。新模具在試模后，無論試模合格與否，均應(yīng)在模具未冷卻至室溫的情況下，進行去應(yīng)力回火。當(dāng)新模具使用到設(shè)計壽命的1/61/8時，即鋁壓鑄模10000模次，鎂、專壓鑄模 5000模次，銅壓鑄模 800 模次，應(yīng)對模具型腔及模架進行450 480回火，并對型腔拋光和氮化，以消除內(nèi)應(yīng)力和型腔表面的輕微裂紋。以后每 1200015000模次進行同樣保養(yǎng)。當(dāng)模具使用50000模次后，可每2500030000模次進行一次保養(yǎng)。采用上述方法，可明顯減緩由

18、于熱應(yīng)力導(dǎo)致龜裂的產(chǎn)生速度和時間。 在沖蝕和龜裂較嚴重的情況下，可對模具表面進行滲氮處理，以提高模具表面的硬度和耐磨性。但滲氮基體的硬度應(yīng)在35-43HRC,低于35HRC時氮化層不能牢固與基體結(jié)合，使用一段時間后會大片脫落：高于43HRC,則易引起型腔表面凸起部位的斷裂。滲氮時，滲氮層厚度不應(yīng)超過 0.15mm ，過厚會于分型面和尖銳邊角處發(fā)生脫落。3 熱處理熱處理的正確與否直接關(guān)系到模具使用壽命。由于熱處理過程及工藝規(guī)程不正確，引起模具變形、開裂而報廢以及熱處理的殘余應(yīng)力導(dǎo)致模具在使用中失效的約占模具失效比重的一半左右。壓鑄模型腔均由優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，這些材料價格較高，再加上加工費用，成本是較高的。如果由于熱處理不當(dāng)或熱處理質(zhì)量不高，導(dǎo)致報廢或壽命達不到設(shè)計要求，經(jīng)濟損失世大。因此，在熱處理時應(yīng)注意以下幾點：(1)鍛件在未冷至室溫時，進行球化退火。(2)粗加工后、精加工前，增設(shè)調(diào)質(zhì)處理。為防止硬度過高，造成加工困難，硬度限制在25-32HRC,并于精加工前，安排去應(yīng)力回火。20mm/h保溫，回火次數(shù)一般為3(3)淬火時注意鋼的臨界點 Ac1和AC3及保溫時間，防止奧氏體粗化?；鼗饡r按次，在有滲氮時，可省略第3次回火。(4)熱處理時應(yīng)