探討提高壓鑄模具壽命的具體措施（第二部）
旭東壓鑄(上海)有限公司 劉遵建
探討提高壓鑄模具壽命的具體措施（8）
合理選取分型面的位置，合理選用鑲塊、活動(dòng)滑塊組合結(jié)構(gòu)，避免因模塊上出現(xiàn)較銳的尖角而容易出現(xiàn)缺損；并使鑲拼結(jié)合的密封面的結(jié)合面積要比較大，要使滑塊出現(xiàn)退讓時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里；為防止運(yùn)動(dòng)卡滯，滑塊的側(cè)面使用斜面配合。
正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置和充填流向時(shí)，盡量防止高速充填的鋁水正面噴射沖擊到型壁或型芯。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口截面大小時(shí)，如果選用的壓射充填速度太高，有大量的動(dòng)能減速后轉(zhuǎn)變成熱能傳遞到模具上，使模具溫度升高，促使模具出現(xiàn)粘模和龜裂,也會(huì)促使被沖擊面上出現(xiàn)沖蝕、粘模。壓鑄鋁水的最大充填速度一般不應(yīng)超過(guò)56m/s，充填速度以≤46m/s為好，當(dāng)然，現(xiàn)在對(duì)于有氣孔要求的鑄件，也會(huì)達(dá)到70～90m/s,這時(shí)模具需氮化或鎢涂浮處理。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的厚度時(shí),在保證產(chǎn)品表面質(zhì)量的情況下,還是選用厚而大一點(diǎn)的內(nèi)澆口為好,這樣可以增加流量,又不增加對(duì)模具的沖擊作用。
要正確選擇各組件的配合公差和表面粗糙度，因模具受熱不均勻和膨脹不均勻，會(huì)使配合公差產(chǎn)生變化，會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷，也會(huì)使動(dòng)、定模套板之間的合模間隙會(huì)增加，引起飛邊和飛料。為防止飛料，在分型面上，動(dòng)、定模型腔鑲塊平面應(yīng)分別與動(dòng)定模套板平面只能略高，高出量要在0～0.080mm的范圍內(nèi)，特別要求緊密合模后動(dòng)、定模套板的間隙要在0.030～0.080 mm 范圍內(nèi)。并在套板上的排氣道最淺處的深度0.10～0.12mm，它一定要包括合模后動(dòng)、定模套板的間隙。只有這樣才能防止在套板上出現(xiàn)飛邊、飛料和飛邊粘模。
盡量不要在內(nèi)澆口附近的型腔平面上設(shè)置產(chǎn)品的字樣、標(biāo)記和頂桿。這些都會(huì)引起模具過(guò)早的龜裂，也會(huì)使字樣標(biāo)記過(guò)早的變得不清晰。
充分利用壓鑄合金充填流動(dòng)的模擬分析功能，預(yù)防充填過(guò)度沖擊、粘模、縮松、氣孔等缺陷，分析平衡模具的冷熱溫度。盡量利用P－Q2圖，使模具能夠很好的與壓鑄機(jī)進(jìn)行匹配，提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具的使用壽命。
4. 壓鑄模具的冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
由于壓鑄時(shí)模具經(jīng)受著高溫，并且溫度高低變化的比較大，最容易引起模具變形和龜裂，一定要給模具設(shè)計(jì)冷卻、加熱溫控系統(tǒng)，用以控制模具的各個(gè)部位工作溫度都在一定的范圍內(nèi)，以減少模具變形。通常在模具模塊的內(nèi)部開(kāi)設(shè)Φ6～Φ12孔徑的管道，在型芯和模塊中開(kāi)設(shè)Φ3～Φ12孔徑的點(diǎn)冷卻孔，給予通水進(jìn)行冷卻，通熱油進(jìn)行加熱。在沒(méi)有模溫機(jī)的壓鑄廠，與塑料模一樣，也可以使用電加熱管（要控制發(fā)熱溫度≤400℃）和測(cè)溫儀置入模具，進(jìn)行自動(dòng)加熱來(lái)預(yù)熱模具。
在型腔模塊的背后，選擇出一個(gè)有代表性的點(diǎn)，加工出一個(gè)Φ6～Φ8的孔，此孔要距離型腔表面在25±5mm，要距離冷卻水或加熱油通道在50mm以上，給孔中插入一個(gè)熱電偶連接在壓鑄機(jī)的測(cè)溫儀器上，就會(huì)測(cè)量出模具的溫度，并可以依此溫度來(lái)調(diào)控模具冷卻或加熱的溫度。 如果使用紅外線測(cè)溫儀或熱相儀，可以測(cè)量出模具型腔表面每一個(gè)點(diǎn)的溫度，能夠更有針對(duì)性的設(shè)置模具冷卻及加熱管道的位置。
探討提高壓鑄模具壽命的具體措施（10）
合理設(shè)計(jì)冷卻水管道和加熱油管道的位置、直徑大小和形狀。在模具的橫澆道、分支澆道、產(chǎn)品的內(nèi)澆口附近,在鑄件厚壁處的型腔、型芯等模具吸收熱量比較多的部位要設(shè)計(jì)通水冷卻。對(duì)鑄件薄壁處的型腔,對(duì)遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的模具滑塊抽芯，和模具型腔的一些吸收熱量少、散熱快的部位,要設(shè)計(jì)用通熱油或用電加熱管加熱模具。一般通入的熱油溫度在200～350℃，使模具保持在能夠完全生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的較低溫度。
模具的冷卻水通道距離模具表面或模具轉(zhuǎn)角要有足夠的距離,以避免這些部位的型面出現(xiàn)早期龜裂或開(kāi)裂。模具冷水通道距型腔表面和分型面的距離應(yīng) > 25mm,距橫澆道應(yīng)>30mm,距模塊的內(nèi)轉(zhuǎn)角處型面應(yīng)>50mm，點(diǎn)冷卻孔距離型芯頭部較小的可以為3～8mm。冷卻水管內(nèi)孔的表面要光滑，最好不留機(jī)加工痕跡以消除裂紋源。從兩面加工水管時(shí)應(yīng)特別注意保證同心度；如果水管孔有拐角，在拐角處要很好的相互慣通；否則，在使用過(guò)程中，水管道連接的拐角處就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂。
模具每個(gè)進(jìn)入的水管接頭要有一個(gè)小開(kāi)關(guān)，要能控制冷卻水的流速、流量，以便能靈活調(diào)節(jié)模具各部位的溫度。冷卻水管孔里出現(xiàn)的生銹和集垢，會(huì)影響對(duì)模具的冷卻效果，要及時(shí)清除。模具外接的管道和接頭建議使用銅材和不銹鋼材質(zhì)，以防生銹后堵塞管道。
探討提高壓鑄模具壽命的具體措施（11）
5. 壓鑄模具的制造加工對(duì)模具壽命的影響
模具各零件加工基準(zhǔn)要統(tǒng)一，最好是用加工中心一次裝夾加工完成，每道工序的尺寸要進(jìn)行自檢，力求達(dá)到設(shè)計(jì)要求。模具制造的尺寸精度和配合精度要高（這是我們與進(jìn)口模具的主要差距）,密封接觸的配合面，必須密封配合,密封接觸的面積要大,防止鋁水鉆入。型腔的尺寸盡量一次制作達(dá)到產(chǎn)品的精度要求，對(duì)沒(méi)有把握一次制作到位的尺寸，要留有修模的余量，經(jīng)過(guò)試模測(cè)量產(chǎn)品的尺寸之后，再制作到位。認(rèn)真加工制造模具要防止出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，盡量避免人為因素造成的燒焊修補(bǔ)處理,因模具燒焊修補(bǔ)過(guò)的部位,很容易出現(xiàn)龜裂缺陷。
電脈沖放電加工后的型腔表面產(chǎn)生出一個(gè)變質(zhì)層，變質(zhì)層從表面到里由熔化凝固層（俗稱(chēng)白亮層）、重新淬火層、過(guò)度回火層（熱影響區(qū)）和基體構(gòu)成。其中熔化凝固層是模具表面被加熱熔融后又在放電液中迅速重新凝固而形成的,厚約0.10mm,這一層的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、韌性）等都發(fā)生了改變，熔化凝固層本身又硬又脆,并有應(yīng)力和大量的微裂紋,會(huì)引起模具早期龜裂；重新淬火層是由于加工中,模具表面受熱后又自行淬火造成的,其硬度有所增加。過(guò)度回火層厚度由加工時(shí)電流強(qiáng)度和頻率決定，粗加工時(shí)較深，精加工時(shí)較淺,電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時(shí),應(yīng)盡量采用低的電流及高的頻率,以減小模具表面的過(guò)燒深度。使用好的電火花專(zhuān)用油液,它會(huì)起到?jīng)_洗、冷卻、潤(rùn)滑、絕緣、防電離和減輕變質(zhì)層的作用。放電時(shí)浸油比沖油能更好的減輕變質(zhì)層。無(wú)論變質(zhì)層深淺,它在模具表面均有極大的應(yīng)力,若不消除其白亮層和殘余應(yīng)力，在使用過(guò)程中,模具表面就會(huì)較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開(kāi)裂。所以能用機(jī)械刀具加工完成的，盡量不用放電加工。
備注：有人提出，如果有圖文結(jié)合更好。不好意思各位鑄友，這是我們劉工在上海市壓鑄技術(shù)協(xié)會(huì)微信群里一個(gè)一個(gè)字寫(xiě)出來(lái)的，純屬個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和心得休人與大家分享！望各位體諒！