提高壓鑄模具壽命的初探

提高壓鑄模具壽命的初探1.本文概述本文主要探討了提高壓鑄模具壽命的初步研究。壓鑄模具作為壓鑄成型工藝中的關(guān)鍵部分，對(duì)于制造高質(zhì)量、復(fù)雜形狀的金屬或塑料制品具有重要作用。由于在工作中需要承受高溫、高壓和高頻次的使用，壓鑄模具常常會(huì)出現(xiàn)各種磨損和損壞，導(dǎo)致其壽命短暫，從而影響生產(chǎn)效率和成本。如何提高壓鑄模具的壽命成為行業(yè)內(nèi)備受關(guān)注的問題。本文首先對(duì)壓鑄模具的定義和作用進(jìn)行了闡述，強(qiáng)調(diào)了提高壓鑄模具壽命對(duì)于生產(chǎn)效率、成本控制和產(chǎn)品質(zhì)量的重要性。文章分析了影響壓鑄模具壽命的主要因素，包括化學(xué)腐蝕、物理磨損、熱疲勞和機(jī)械應(yīng)力等。本文提出了一些提高壓鑄模具壽命的方法，如改進(jìn)模具材料、優(yōu)化制造工藝、合理選擇熱處理技術(shù)、增強(qiáng)模具維護(hù)以及采用表面強(qiáng)化技術(shù)等。通過本文的研究，旨在為相關(guān)行業(yè)提供一些關(guān)于提高壓鑄模具壽命的思路和方法，以期延長模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。2.壓鑄模具的基本概念壓鑄模具是用于壓鑄成型工藝的重要工具，主要作用是在高溫、高壓條件下，將液態(tài)或半固態(tài)的金屬或塑料注入模具型腔，冷卻后獲得所需形狀和尺寸的制品。壓鑄模具的結(jié)構(gòu)主要由定模和動(dòng)模兩個(gè)部分組成，包括抽芯機(jī)構(gòu)、斜銷、導(dǎo)滑槽、滑塊、限位塊、彈簧、螺桿、螺母、楔緊塊、液壓抽芯機(jī)構(gòu)等復(fù)雜的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。壓鑄模具在生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用。它決定著鑄件的形狀和尺寸公差級(jí)別，澆注系統(tǒng)決定了熔融金屬的填充狀況。壓鑄模具在生產(chǎn)過程中還控制和調(diào)節(jié)著壓鑄過程的熱平衡，其強(qiáng)度限制了壓射比壓的最大限度，從而影響著壓鑄生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。提高壓鑄模具的壽命對(duì)于提高生產(chǎn)效率、降低成本和提升產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。3.影響壓鑄模具壽命的主要因素化學(xué)腐蝕：在壓鑄過程中，模具表面與高溫金屬溶液接觸，容易發(fā)生化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致模具表面損傷和剝落。物理磨損：壓鑄過程中，模具型腔不斷受到金屬或塑料熔體的沖刷和摩擦，容易導(dǎo)致模具型腔磨損和形狀失真。熱疲勞：由于壓鑄模具在反復(fù)加熱和冷卻過程中，承受高溫和熱應(yīng)力，容易導(dǎo)致模具產(chǎn)生熱疲勞裂紋。機(jī)械應(yīng)力：壓鑄過程中，模具受到液態(tài)金屬或塑料熔體的沖擊和壓力，容易產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致模具變形或開裂。這些因素都會(huì)對(duì)壓鑄模具的壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，因此在實(shí)際生產(chǎn)中需要采取相應(yīng)的措施來提高模具的壽命。4.提高壓鑄模具壽命的策略為了提高壓鑄模具的壽命，必須采取一系列綜合性的策略。這些策略不僅涉及模具設(shè)計(jì)和材料選擇，還包括加工工藝、熱處理、潤滑以及維護(hù)等方面。模具設(shè)計(jì)是影響其壽命的重要因素。合理的設(shè)計(jì)可以減少模具在生產(chǎn)過程中的應(yīng)力集中，降低磨損和腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到模具的冷卻系統(tǒng)，確保模具在生產(chǎn)過程中溫度分布均勻，避免局部過熱導(dǎo)致模具變形或加速磨損。同時(shí)，模具的排氣系統(tǒng)也應(yīng)設(shè)計(jì)得當(dāng)，以減少氣體對(duì)模具表面的侵蝕。模具材料的選擇對(duì)模具的耐磨性、抗腐蝕性和熱穩(wěn)定性有著直接影響。應(yīng)根據(jù)壓鑄件的材料、生產(chǎn)批量和工作條件等因素，選擇適當(dāng)?shù)哪＞咪?。例如，高碳高鉻鋼具有良的耐磨性和抗腐蝕性，適用于要求較高的壓鑄模具而預(yù)硬化鋼則因其加工性能好、變形小，適用于大批量生產(chǎn)。模具的加工工藝對(duì)其壽命同樣至關(guān)重要。采用高精度的加工設(shè)備和合理的加工參數(shù)，可以減少模具表面的缺陷，提高模具的表面質(zhì)量。適當(dāng)?shù)膾伖夂捅砻嫣幚砑夹g(shù)，如滲氮、滲碳等，可以提高模具表面的硬度和耐磨性，從而延長模具的使用壽命。適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢詢?yōu)化模具材料的微觀結(jié)構(gòu)，提高其耐磨性和韌性。例如，淬火和回火處理可以提高模具的硬度和抗裂性。同時(shí)，良好的潤滑條件可以減少模具與熔融金屬之間的摩擦，降低磨損速率。應(yīng)選擇合適的潤滑劑，并定期檢查和維護(hù)潤滑系統(tǒng)，確保其正常工作。模具的定期維護(hù)和及時(shí)修復(fù)對(duì)于延長其壽命至關(guān)重要。通過定期檢查模具的磨損情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問題。對(duì)于已經(jīng)磨損的模具，可以采用堆焊、鍍層等修復(fù)技術(shù)，恢復(fù)其工作性能。5.先進(jìn)制造技術(shù)在提高模具壽命中的應(yīng)用合理使用材料，根據(jù)不同的工作條件選擇具有優(yōu)良耐腐蝕、耐磨和抗熱疲勞性能的模具材料。規(guī)范加工和熱處理工藝，如采用氮化處理來提高模具的表面硬度和氮化層深度，以增強(qiáng)其抗磨損和抗腐蝕能力。正確的預(yù)熱模具可以減少熱應(yīng)力，并使模具在工作過程中保持較低的溫度，從而減少熱疲勞裂紋的產(chǎn)生。優(yōu)化模具的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)均勻的熱平衡效果，進(jìn)一步減少熱應(yīng)力和熱疲勞。合理噴涂涂層可以延緩熱疲勞裂紋的產(chǎn)生，提高模具的抗磨損和抗腐蝕性能，從而延長模具的壽命。定期對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，包括清洗、檢查和修復(fù)磨損或損壞的部件。通過綜合應(yīng)用這些先進(jìn)制造技術(shù)，可以有效提高壓鑄模具的壽命，減少生產(chǎn)中斷和成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。6.案例分析改進(jìn)模具材料：該公司選用了具有優(yōu)良耐腐蝕、耐磨和抗熱疲勞性能的模具材料，如硬質(zhì)合金和陶瓷，以提高模具的抗損傷能力。優(yōu)化制造工藝：采用先進(jìn)的模具制造技術(shù)，如電火花加工和激光加工，提高模具的加工精度和表面質(zhì)量，減少模具缺陷和應(yīng)力集中。合理選擇熱處理技術(shù)：根據(jù)模具材料和實(shí)際工況，選用適當(dāng)?shù)臒崽幚砑夹g(shù)，如真空熱處理和深冷處理，提高模具的硬度和耐磨性，同時(shí)降低模具的熱應(yīng)力。增強(qiáng)模具維護(hù)：建立定期維護(hù)和檢修制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理模具的損傷和故障，保證模具的正常運(yùn)行。采用表面強(qiáng)化技術(shù)：采用離子注入和激光硬化等表面強(qiáng)化技術(shù)，提高模具表面的耐磨性和抗腐蝕性，延長模具的使用壽命。通過以上措施的綜合應(yīng)用，江淮動(dòng)力股份有限公司壓鑄公司成功將壓鑄模具的壽命提高了30以上，有效降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這個(gè)案例充分證明了通過科學(xué)的方法和合理的措施，可以有效提高壓鑄模具的壽命，為行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)提供了有益的借鑒和參考。7.結(jié)論通過對(duì)壓鑄模具使用過程中的各種影響因素進(jìn)行深入分析，我們可以得出結(jié)論，提高模具壽命的關(guān)鍵在于合理選材、精確設(shè)計(jì)與精細(xì)化制造。通過選擇具有良好熱穩(wěn)定性和耐磨性的材料，以及采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，可以有效提升模具的耐用性和可靠性。模具的維護(hù)和保養(yǎng)也是提高其使用壽命的重要環(huán)節(jié)。定期的清潔、潤滑以及適當(dāng)?shù)睦鋮s措施能夠減少模具在工作中的磨損和熱損傷，從而延長模具的使用壽命。再次，通過對(duì)模具使用過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，可以發(fā)現(xiàn)潛在的問題并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。這種基于數(shù)據(jù)的優(yōu)化方法能夠幫助制造商不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步提高模具的效率和壽命。行業(yè)間的技術(shù)交流和合作也是推動(dòng)壓鑄模具技術(shù)進(jìn)步的重要途徑。通過分享經(jīng)驗(yàn)和最佳實(shí)踐，不同企業(yè)可以相互學(xué)習(xí)，共同推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。提高壓鑄模具壽命是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從材料選擇、設(shè)計(jì)制造、維護(hù)保養(yǎng)以及行業(yè)合作等多個(gè)方面綜合考慮和持續(xù)優(yōu)化。通過不斷探索和實(shí)踐，我們可以有效地提高模具的性能，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。參考資料：模具壽命指在保證制件品質(zhì)的前提下，所能成形出的制件數(shù)。它包括反復(fù)刃磨和更換易損件，直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數(shù)。模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效（早期失效）是指模具未達(dá)到一定的工業(yè)水平下公認(rèn)的壽命時(shí)就不能服役。早期失效的形式有塑性變形、斷裂、局部嚴(yán)重磨損等。正常失效是指模具經(jīng)大批量生產(chǎn)使用，因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼續(xù)服役。模具正常失效前，生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫模具正常壽命，簡(jiǎn)稱模具壽命，模具首次修復(fù)前生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫首次壽命；模具一次修復(fù)后到下一次修復(fù)前所生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫修模壽命。模具壽命是首次壽命與各次修復(fù)壽命的總和。模具壽命與模具類形和結(jié)構(gòu)有關(guān)，它是一定時(shí)期內(nèi)模具材料性能、模具設(shè)計(jì)與制造水平。模具熱處理水平以及使用及維護(hù)水平的綜合反映。模具壽命的高低在一定程度上反映一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國家的冶金工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)水平。模具種類繁多，工作狀態(tài)差別很大，損壞部位也各異，但失效形式歸納起來大致有三種，即磨損、斷裂、塑性變形。模具在服役時(shí)，與成形坯料接觸，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，接觸表面逐漸失去物質(zhì)的現(xiàn)象叫磨損。磨損失效可分為以下幾種：1）疲勞磨損：兩接觸表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在循環(huán)應(yīng)力（機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力）的作用下，使表面金屬疲勞脫落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損。2）氣蝕磨損和沖蝕磨損：氣蝕磨損金屬表面的氣泡破裂，產(chǎn)生瞬間的沖擊和高溫，使模具表面形成微小麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫氣蝕磨損。沖蝕磨損液體和固體微小顆粒反復(fù)高速?zèng)_擊模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫沖蝕磨損。3）磨蝕磨損：在摩擦過程中，模具表面和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，再加上摩擦力的機(jī)械作用，引起表面材料脫落的現(xiàn)象叫磨蝕磨損。4）磨損的交互作用摩擦磨損情況很復(fù)雜，在一定的工況下模具與工件（或坯料）相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，磨損一般不只是以一種形式存在，往往是以多種形式并存，并相互影響。模具出現(xiàn)大裂紋或分離為兩部分和數(shù)部分喪失服役能力時(shí)，成為斷裂失效。斷裂可分為塑性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中、高強(qiáng)度鋼，斷裂的形式多為脆性斷裂。脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂。塑料模具在服役時(shí)承受很大的應(yīng)力，而且不均勻。當(dāng)模具的某個(gè)部位的應(yīng)力超過了當(dāng)時(shí)溫度下模具材料的屈服極限時(shí)，就會(huì)以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等方式產(chǎn)生塑性變形，改變了幾何形狀或尺寸，而且不能修復(fù)再服役時(shí)，叫塑性變形失效。塑性變形的失效形式表現(xiàn)為鐓粗、彎曲、形腔脹大、塌陷等。模具的塑性變形是模具金屬材料的屈服過程。是否產(chǎn)生塑性變形，起主導(dǎo)作用的是機(jī)械負(fù)荷以及模具的室溫強(qiáng)度。在高溫下服役的模具，是否產(chǎn)生塑性變形，主要取決于模具的工作溫度和模具材料的高溫強(qiáng)度。模具結(jié)構(gòu)對(duì)模具受力狀態(tài)的影響很大，合理的模具結(jié)構(gòu)能使模具工作時(shí)受力均勻，不易偏載，應(yīng)力集中小。模具種類繁多，形式差別很大，工作環(huán)境也不盡相同，下面從幾個(gè)具有共性的方面加以討論。1）圓角半徑圓角半徑分為外（凸）圓角半徑和內(nèi)（凹）圓角半徑。工作部位圓角半徑的大小，不僅對(duì)成形過程及成形件品質(zhì)有影響，也對(duì)模具的失效形式及壽命產(chǎn)生影響。①整體模具與鑲拼模具整體模具的凹圓角半徑很易造成應(yīng)力集中，并由此引起開裂。②模具的導(dǎo)向采用導(dǎo)向裝置的模具，能保證在模具中各相關(guān)零件相互位置的精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻磨損。①材質(zhì)成形件的材料有金屬和非金屬。一般來講，非金屬材料的強(qiáng)度低，所需的成形力小，模具受力小，模具壽命高。金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。②溫度在成形高溫工件時(shí)，模具因接受熱量而升溫，隨著溫度的上升，模具的強(qiáng)度下降，易產(chǎn)生塑性變形。同時(shí)，模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度差別很大，在模具中造成溫度應(yīng)力。①設(shè)備的精度與剛度模具成形工件的力是由設(shè)備提供的，在成形過程中，設(shè)備因受力將產(chǎn)生彈性變形。②速度設(shè)備對(duì)模具及工件的作用力是在一段時(shí)間內(nèi)逐漸增加的，設(shè)備速度影響施力過程。設(shè)備速度愈高，模具在單位時(shí)間內(nèi)受的沖擊力愈大（沖量大）；時(shí)間愈短，沖擊能量來不及傳遞和釋放，易集中在局部，造成局部應(yīng)力超過模具材料的屈服應(yīng)力或斷裂強(qiáng)度。設(shè)備速度越高，模具越易斷裂或塑性變形失效。潤滑模具與坯料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面，可減少模具與坯料的直接接觸，減少磨損，降低成形力。同時(shí)，潤滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱，降低模具溫度，對(duì)提高模具壽命都是有利的。模具材料的性能對(duì)模具的壽命影響較大，這些性能包括：強(qiáng)度、沖擊韌度、耐磨性、耐蝕性、硬度、熱穩(wěn)定性和耐熱疲勞性。1）在模塊鍛造時(shí)，模塊加熱和冷卻所帶來的內(nèi)外溫差會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；鐓粗、沖孔和擴(kuò)孔等過程如技術(shù)參數(shù)選擇不當(dāng)易使鍛坯開裂。當(dāng)鍛比超過一定值后，由于形成纖維組織，橫向力學(xué)性能急劇下降，導(dǎo)致各向異性。2）在模具的電加工中，會(huì)出現(xiàn)不同程度的變質(zhì)層，此外由于局部驟熱和驟冷，還容易形成殘余應(yīng)力和龜裂。模具熱處理安排在模塊鍛造、粗加工之后，幾乎是模具加工的最終工序。模具材料的選用及熱處理工序的確定對(duì)模具性能的影響極大。（1）目的：使設(shè)備能保持最佳的性能狀態(tài)和延長使用壽命，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。（3）定時(shí)檢查、維護(hù)：需由模具維修、上下模人員進(jìn)行定時(shí)保養(yǎng)和檢查。（4）加工過后的模具使用電解工超聲波清洗法清洗效果更好。清洗的同時(shí)起到防銹的作用a．是否有低壓鎖模保護(hù)；b．活動(dòng)部位如導(dǎo)柱、頂桿、行位是否磨損，潤滑是否良好。要求至少12小時(shí)要加一次油，特殊結(jié)構(gòu)要增加加油次數(shù)。c．模具的固定模板的螺絲和鎖模夾是否松動(dòng)；3下機(jī)時(shí)要對(duì)模具進(jìn)行全面檢查并進(jìn)行防銹處理:抹干型腔、型芯、頂出機(jī)構(gòu)和行位等部位水份并噴灑模具防銹劑或涂抹黃油。1打開模具，檢查內(nèi)部防銹效果，有異常情況，須重新進(jìn)行防銹處理。長期不使用的模具須涂抹黃油。模具是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，是生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品中不可缺少的工具，模具鋼制作的模具的性能需要通過嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝監(jiān)督，對(duì)模具的制作的原材料也都要必須經(jīng)過嚴(yán)格的把關(guān)，防止模具因材料問題形成早期失效的熱處理開裂等缺陷。化學(xué)成分對(duì)保證鋼材的性能是決定性的，但成分合格，不能全面來說明鋼材性能，由于鋼材內(nèi)部組織和成分的不均勻性，宏觀檢驗(yàn)在很大程度上補(bǔ)充了這方面的不足。宏觀檢測(cè)可以觀察鋼的結(jié)晶情況，鋼的連續(xù)性的破壞和某些成分的不均勻性。宏觀常見8種缺陷：偏析、疏松、夾雜、縮孔、氣泡、白點(diǎn)、裂縫、折疊。退火的目的，降低鋼的硬度，便于機(jī)加工，同時(shí)也為后續(xù)的熱處理作組織準(zhǔn)備。Cr12型萊氏體鋼，組織中含有大量的共晶碳化物，碳化物不均勻性對(duì)使用性能產(chǎn)生非常重要的影響，所以對(duì)其碳化物的分布必須有嚴(yán)格的控制。總而言之，由于模具生產(chǎn)廠和車間的生產(chǎn)對(duì)象比較繁瑣，并且多少又是單件、小批量，從而為模具生產(chǎn)定額的制定和管理帶來一定的難度，再加上各廠和車間的生產(chǎn)方式、設(shè)備、技術(shù)素質(zhì)又不太一樣，所以在制定定額時(shí)，必須要根據(jù)本廠和車間的實(shí)際情況，找出適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ贫ǔ黾认冗M(jìn)又合理的工時(shí)定額，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。壓鑄模具是鑄造金屬零部件的一種工具，一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成壓鑄工藝的工具。壓鑄的基本工藝過程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。壓鑄材料、壓鑄機(jī)、模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用，使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件，甚至優(yōu)質(zhì)鑄件的過程。壓鑄件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金屬（鋼、鐵等）由于模具材料等問題，較少使用。而有色合金壓鑄件中又以鋁合金使用較廣泛，鋅合金次之。下面簡(jiǎn)單介紹一下壓鑄有色金屬的情況。（1）壓鑄有色合金的分類受阻收縮混合收縮自由收縮鉛合金-----2-3%3-4%4-5%低熔點(diǎn)合金錫合金鋅合金--------3-4%4-6%6-8%鋁硅系--3-5%5-7%7-9%壓鑄有色合金鋁合金鋁銅系鋁鎂系---5-7%7-9%9-1%高熔點(diǎn)合金鋁鋅系鎂合金----------5-7%7-9%9-1%銅合金（2）各類壓鑄合金推薦的澆鑄溫度合金種類鑄件平均壁厚≤3mm鑄件平均壁厚>3mm結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜鋁合金鋁硅系610-650℃640-680℃600-620℃610-650℃鋁銅系630-660℃660-700℃600-640℃630-660℃鋁鎂系640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃鋁鋅系590-620℃620-660℃580-620℃600-650℃鋅合金420-440℃430-450℃400-420℃420-440℃鎂合金640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃銅合金普通黃銅910-930℃940-980℃900-930℃900-950℃硅黃銅900-920℃930-970℃910-940℃910-940℃按照產(chǎn)品使用的材料類別、產(chǎn)品的形狀和精度等各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行工藝分析，訂出工藝。確定產(chǎn)品在模具型腔中擺放的位置，進(jìn)行分型面、排溢系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。壓鑄模具表面溫度的控制對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的壓鑄件來說，是非常重要的。不平均或不適當(dāng)?shù)膲鸿T模具溫度亦會(huì)導(dǎo)致鑄件尺寸不穩(wěn)定，在生產(chǎn)過程中頂出鑄件變形，產(chǎn)生熱壓力、粘模、表面凹陷、內(nèi)縮孔及熱泡等缺陷。模溫差異較大時(shí)，對(duì)生產(chǎn)周期中的變量，如填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及噴涂時(shí)間等產(chǎn)生不同程度的影響。2．檢查形狀是否不易充填;距離太遠(yuǎn)、封閉區(qū)域(如鰭片(fin)、凸起)、被阻擋區(qū)域、圓角太小等均不易充填．并注意是否有肋點(diǎn)或冷點(diǎn)3．檢查逃氣道面積是否夠大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方原因：因壓力突然減小，使熔湯中的氣體忽然膨脹，沖擊模具，造成模具損傷原因：當(dāng)金屬由液態(tài)凝固為固態(tài)時(shí)所占的空間變小，若無金屬補(bǔ)充便會(huì)形成縮孔，通常發(fā)生在較慢凝固處2．改變模具溫度．局部冷卻、噴離型劑、降低模溫、．有時(shí)只是改變縮孔位置，而非消縮孔原因：第一層熔湯在表面急遽冷卻，第二層熔湯流過未能將第一層熔解，卻又有足夠的融合，造成組織不同原因：熔湯流動(dòng)太慢、或是太冷、或是充填模式不良，因此在凝固的金屬接合處有孔各種壓鑄模具表面處理新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但總的來說可以分為以下三個(gè)大類：(2)表面改性技術(shù)，包括表面熱擴(kuò)滲處理、表面相變強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化技術(shù)等；壓鑄模具是模具中的一個(gè)大類。隨著我國汽車摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展，壓鑄行業(yè)迎來了發(fā)展的新時(shí)期，同時(shí)，也對(duì)壓鑄模具的綜合力學(xué)性能、壽命等提出了更高的要求。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為，要滿足不斷提高的使用性能需求僅僅依靠新型模具材料的應(yīng)用仍然很難滿足，必須將各種表面處理技術(shù)應(yīng)用到壓鑄模具的表面處理當(dāng)中才能達(dá)到對(duì)壓鑄模具高效率、高精度和高壽命的要求。在各種模具中，壓鑄模具的工作條件是較為苛刻的。壓力鑄造是使熔融金屬在高壓、高速下充滿模具型腔而壓鑄成型，在工作過程中反復(fù)與熾熱金屬接觸，因此要求壓鑄模具有較高的耐熱疲勞、導(dǎo)熱性耐磨性、耐蝕性、沖擊韌性、紅硬性、良好的脫模性等。對(duì)壓鑄模具的表面處理技術(shù)要求較高。傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火-回火，以后又發(fā)展了表面處理技術(shù)。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣，同樣的表面處理技術(shù)和工藝應(yīng)用在不同的材料上會(huì)產(chǎn)生不同的效果。史可夫提出針對(duì)模具基材和表面處理技術(shù)的基材預(yù)處理技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的模具材料提出適合的加工工藝，從而改善模具性能，提高模具壽命。熱處理技術(shù)改進(jìn)的另一個(gè)發(fā)展方向，是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進(jìn)的表面處理工藝相結(jié)合，提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學(xué)熱處理的方法碳氮共滲，與常規(guī)淬火、回火工藝相結(jié)合的NQN(即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲復(fù)合強(qiáng)化，不但得到較高的表面硬度，而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高，從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時(shí)，表面質(zhì)量和性能大幅提高。滲碳工藝應(yīng)用于冷、熱作和塑料模具表面強(qiáng)化中，都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具，先滲碳、再經(jīng)1140～1150℃淬火，550℃回火兩次，表面硬度可達(dá)HRC56～61，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高8～0倍。進(jìn)行滲碳處理時(shí)，主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳?xì)夥罩屑尤氲匦纬傻奶嫉矟B等。真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù)，該技術(shù)具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點(diǎn)，將會(huì)在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。這一類型中包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方法。這些方法處理工藝簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)滲溫度較低一般為480～600℃、工件變形小，尤其適應(yīng)精密模具的表面強(qiáng)化，而且氮化層硬度高、耐磨性好，有較好的抗粘模性能。3Cr2W8V鋼壓鑄模具，經(jīng)調(diào)質(zhì)、520～540℃氮化后，使用壽命較不氮化的模具提高2～3倍。美國用H13鋼制作的壓鑄模具，不少都要進(jìn)行氮化處理，且以滲氮代替一次回火，表面硬度高達(dá)HRC65～70，而模具心部硬度較低、韌性好，從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝，但當(dāng)?shù)瘜映霈F(xiàn)薄而脆的白亮層時(shí)，無法抵抗交變熱應(yīng)力的作用，極易產(chǎn)生微裂紋，降低熱疲勞抗力。在氮化過程中，要嚴(yán)格控制工藝，避免脆性層的產(chǎn)生。國外提出采用二次和多次滲氮工藝。采用反復(fù)滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產(chǎn)生微裂紋的氮化物白亮層，增加滲氮層厚度，并同時(shí)使模具表面存在很厚的殘余應(yīng)力層，使模具的壽命得以明顯提高。此外還有采用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法。這些工藝在國外應(yīng)用較為廣泛，在國內(nèi)較少見。如TFI+ABI工藝，是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發(fā)生氧化，呈黑色，其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均得到了改善。經(jīng)此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時(shí)。再如法國開發(fā)的硫氮碳共滲后進(jìn)行氮化處理的oxynit工藝，應(yīng)用于有色金屬壓鑄模具則更具特點(diǎn)。我國壓鑄模具行業(yè)發(fā)展迅速，總產(chǎn)量增長明顯，國產(chǎn)壓鑄模具總產(chǎn)量?jī)H次于美國，已經(jīng)躍居世界第二位，成為名符其實(shí)的壓鑄大國。能有如此成就主要源于我國憑借著得天獨(dú)厚的廣闊市場(chǎng)以及相對(duì)低廉的資源與勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，已非常明顯的性價(jià)比在國際壓鑄件貿(mào)易市場(chǎng)中占據(jù)著較大優(yōu)勢(shì)，根據(jù)形勢(shì)來看，未來我國壓鑄行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。雖然我國的壓鑄模具在“十一五”期間有了重大的突破。但是其國際知名度排位仍然靠后，產(chǎn)量也日益攀升但是大多數(shù)壓鑄模具僅供于國內(nèi)的需求。由于技術(shù)的制約使得質(zhì)量難以突破，同時(shí)國內(nèi)的一些大型需求企業(yè)也頻頻向國外的壓鑄模具企業(yè)伸出橄欖枝，嚴(yán)重的貿(mào)易逆差使得國內(nèi)壓鑄企業(yè)舉步維艱。在國際壓鑄模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情境下，日本壓鑄模具業(yè)也在努力降低生產(chǎn)成本。在市場(chǎng)規(guī)模上，不論產(chǎn)值或國內(nèi)需求以日本衰退最為明顯。日本模具廠商在技術(shù)上較重視拋光與研磨加工制程，德國模具廠商則由提高機(jī)械加工與放電加工的精度與效率著手，以降低手工加工的時(shí)間。日本壓鑄模具業(yè)正逐漸將技術(shù)含量不高的模具轉(zhuǎn)向人力成本低的地區(qū)生產(chǎn)，只在本國生產(chǎn)技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，日本這種加快向國外轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，這使日本本國壓鑄模具使用量減少。制約我國壓鑄模具行業(yè)發(fā)展的主要原因有：第一，國內(nèi)壓鑄模具在原材料的使用上面仍有許多不足之處；第二，技術(shù)的落后，是我國壓鑄模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了非常大的阻礙；第三，我國壓鑄模具業(yè)的配套體系也不完善。新型合金壓鑄模具產(chǎn)品在我國銷售良好，但這種現(xiàn)象并不代表著在全世界銷售都很好，國外市場(chǎng)的需求往往與國內(nèi)有著不同之處。據(jù)有關(guān)專家表示，制約我國壓鑄模具外銷的主要原因有三，第一，國內(nèi)壓鑄模具在原材料的使用上仍有很多不足之處；第二，技術(shù)的落后也是我國壓鑄模具業(yè)發(fā)展的阻礙之一；第三，我國壓鑄模具業(yè)的配套體系也不完善。這些是制約我國壓鑄模具業(yè)發(fā)展的瓶頸所在，我國壓鑄模具業(yè)只有突破了這些瓶頸，在國際市場(chǎng)上的占有率將大有提高。壓鑄與模具既有區(qū)別又有聯(lián)系，壓鑄模具行業(yè)的誕生就是二者最完美的結(jié)合，換句話來說，壓鑄、模具、壓鑄模具是三個(gè)不同的行業(yè)，其關(guān)系主要以幾個(gè)方式存在：壓鑄、模具一體化，模具全部自己制造，也很少給別的企業(yè)做模具；專業(yè)壓鑄模具制造，沒有壓鑄；只有壓鑄，沒有模具制造能力。隨著產(chǎn)業(yè)分工的加劇，產(chǎn)業(yè)界限的逐漸模糊以及產(chǎn)業(yè)交叉的發(fā)展，三個(gè)行業(yè)之間應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)系，互相學(xué)習(xí)，將三種行業(yè)融為一體，以“一體化”的形式存在，相信后期我國的壓鑄模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來更多更大的發(fā)展機(jī)遇和空間。鋁合金壓鑄模具的熱疲勞壽命是影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。熱疲勞是指由于溫度的反復(fù)變化，使得模具材料產(chǎn)生熱膨脹和熱收縮，最終導(dǎo)致模具破裂或其它形式的損傷。為了評(píng)估和優(yōu)化鋁合金壓鑄模具的熱疲勞壽命，需要進(jìn)行深入的試驗(yàn)研究。本試驗(yàn)采用高應(yīng)變的鋁合金壓鑄模具作為研究對(duì)象，通過模擬實(shí)際生產(chǎn)過程中的溫度變化，對(duì)模具進(jìn)行反復(fù)加熱和冷卻。試驗(yàn)過程中，我們記錄了模具的裂紋擴(kuò)展情況、斷裂強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，以此評(píng)估模具的熱疲勞壽命。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)模具的熱疲勞壽命主要受到溫度變化幅度和頻率的影響。在溫度變化幅度較大或頻率較高的情況下，模具的熱疲勞壽命明顯降低。模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量、材料的選擇等因素也會(huì)影響其熱疲勞壽命。通過對(duì)鋁合金壓鑄模具的熱疲勞壽命進(jìn)行試驗(yàn)研究，我們得出以下為了提高鋁合金壓鑄模具的熱疲勞壽命，應(yīng)盡可能減小溫度的變化幅度和頻率，同時(shí)優(yōu)化模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，選擇合適的材料。進(jìn)一步研究熱疲勞的機(jī)理和影響因素，將有助于我們開發(fā)出更耐熱疲勞、壽命更長的鋁合金壓鑄模具。未來，我們計(jì)劃深入研究不同溫度循環(huán)下的熱疲勞行為，以及不同合金元素對(duì)熱疲勞性能的影響。我們也將探索新型的抗熱疲勞材料和表面處理技術(shù)，以提高鋁合金壓鑄模具