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  • 铝合金压铸件的失效模式及弯曲变形

    发布日期:2019-08-26 发布者:润恒压铸

    1、铝合金压铸模的工作环境

    铝合金压铸模作为承受高温、高压、高速铝液的载体,其工作环境极为恶劣。工作时型腔表面受铝液的反复冲刷,其比压多在40MPa以上,内浇道速度为30~65m/s,模具型腔表面瞬间温度可达600℃以上,而开模后由于喷涂等原因造成模具型腔表面温度急剧下降。这种急热急冷的交替作用在压铸循环中重复出现,使得模具型腔表面温度变化剧烈。

    2、压铸模的失效模式及分析

    根据现场统计发现,压铸模常见的失效形式有:龟裂、开裂、冲蚀、粘附和变形等。其中龟裂、开裂、冲蚀和粘附主要发生在模具型腔表面。

    (1)龟裂:在每个压铸循环过程中,由于存在着剧烈的热交换,模具温度变化剧烈,由此产生的热应力导致模具型腔表面产生热疲劳,形成微裂纹。随着压铸循环次数的增加,微裂纹进一步扩展,形成龟裂。这是压铸模失效的主要模式。

    (2)开裂:在压铸生产中,除了热应力外,由于铝液的高压冲击,在模具内部还产生了其它应力。当这些应力超过模具材料的疲劳极限时便产生了开裂,特别是容易产生应力集中的尖角部位,开裂的可能性更大。此外,如果模具加工过程中产生的应力没有被彻底消除,则模具更易开裂。

    (3)冲蚀:铝液高速充填型腔时摩擦生热,使得在模具型腔表面朝向内浇道处的区域的表面温度高,加上受到铝液的猛烈冲击,因此该部位的表面保护层容易被破坏。铝液进一步与裸露的金属基体发生反应,生成较硬的化合物。在去除这些化合物的过程中,易带走基体材料,并暴露出新鲜表面,如此周而复始,加剧了型腔表面的损坏,形成严重的冲蚀。

    一木棋牌(4)粘附:压射时,型腔表面的瞬间温度在600℃以上,此时模具材料与铝液的亲和力大,粘附力强,易形成型腔粘附。

    一木棋牌(5)变形:在压铸过程中,压铸模承受锁模力、压射反压力等多种应力的作用,如果模板刚度不够,模具则在这些应力的长期作用下产生弯曲变形。

    一木棋牌(6)运动障碍:在压铸生产中,由于模具内外温差大,导致模具上各部分的热变形量不同。不同的热变形量导致模具各零件尺寸的不同变化,从而改变了模具零件相互之间的配合关系。这种配合关系的改变可能会使得有相对运动的模具零件产生明显的运动障碍。

    铝铸件的应用铝材料和铝合金具有良好的流动性和可塑性,因此可以做出各种形状复杂、难度大的铝铸件,用铝合金和金属铝铸造的铸件具有较高的精度和表面光洁度,这在很大程度上减少了铸件的机械加工量、大大降低了劳动强度、同时节约了电力、金属材料。因其具有较高的内在质量和外在质量,铝铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、传动机械制造、精密仪器、园林美化、电力建设、等各个行业中,成为压铸业的新宠。

    压铸铝行业的四种底子工艺分别是退火、正火、淬火和回火,这四种工艺被称为压铸中的“四把火”,其在压铸过程中,淬火与回火的关系非常密切,两者缺一不可。

    据了解,退火是给工件加温,当加热到恰当温度时,根据所选用的材料的不同,对铝铸件进行缓慢冷却,已达到金属内部组织靠近平衡情况。正火是将工件加热到合适的温度后在空气中冷却,主要用于改善材料的切削功用,也可用于对一些需要不高的零部件作为结束压铸。淬火是将共建加热保温后,在水、或者由以及其他无机盐溶液等淬冷介质中快速冷却,经过此道工序,生产出来的钢件将会变硬,同时也使钢件变脆。为了使钢件脆性降低,可将淬火后的钢件放置于650摄氏度以下高于常温的某一温度进行长时间的保温,然后进行冷却,这被称为回火。


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