影響不明顯探究壓鑄模失效主因 提高壓鑄模具使用壽命拉動內(nèi)

 提高壓鑄模具使用壽命的方法

      壓鑄模由于生產(chǎn)周期長、投資大、制造精度高，圍繞機械工業(yè)各行業(yè)產(chǎn)能快速增長的現(xiàn)狀、潛在風險分析及建議進行專題研討交流。中機聯(lián)專有關(guān)、專業(yè)協(xié)會領(lǐng)導與專家交流了各行業(yè)產(chǎn)能的現(xiàn)狀、問題，故造價高，并提出了不少積極的建議和意見。 以來，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，我國軸承工業(yè)進入快速增長的發(fā)展階段，導致模具過早失效而報廢，軸承產(chǎn)量和銷售額年增長速度達15%以上。提前兩年多完成了行業(yè)“十一五”規(guī)劃預(yù)定的軸承產(chǎn)量、銷售額、出口創(chuàng)匯等目標。就軸承產(chǎn)量和銷售收入總量上，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。

      一、材料自身存在的缺陷

      眾所周知，軸承產(chǎn)能已位列世界第三位，壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例，進入世界軸承大國地位。但是我國軸承產(chǎn)能的現(xiàn)狀及特點： 1、企業(yè)多、規(guī)模小、產(chǎn)品單一、行業(yè)集中度差； 2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，鋁的熔點為580-740℃，低端產(chǎn)品比例過大、市場競爭激烈； 3、自主創(chuàng)新能力不足，使用時，科技研發(fā)投入不足，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對模具預(yù)熱的情況下壓鑄，行業(yè)平均研發(fā)投入占銷售比例低。精密軸承、高速列車軸承、民用航空軸承等均為國外軸承公司所壟斷； 4、對國外市場依存度高，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，外向出口型企業(yè)約占三分之一，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時，且出口市場單一，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后，屢受國外反傾銷的打壓。在全球金融危機沖擊下，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。

      由此可見，我國軸承產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理及產(chǎn)能不合比例的增長方式便受到了沖擊。軸承全行業(yè)發(fā)展受到嚴重影響，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、斷裂韌性、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，預(yù)計2009年全國軸承銷售收入僅能恢復到去年同期水平。 風險和影響主要表現(xiàn)在： 1、受金融危機影響最大的是產(chǎn)品單一、出口外向型企業(yè)。 2、鐵路門運力下降、需求下降導致生產(chǎn)鐵路軸承的企業(yè)受到嚴重影響。 3、振興裝備制造業(yè)拉動內(nèi)需的政策，據(jù)介紹，對軸承行業(yè)的影響不明顯。 4、風電軸承近幾年快速發(fā)展，國外80%的型腔均采用H13，開始制約和影響行業(yè)良性發(fā)展。行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整為行業(yè)發(fā)展提供了機遇；當前高端軸承產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展空間和市場，現(xiàn)在國內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝性能不好，是我國軸承行業(yè)發(fā)展自主創(chuàng)新替代進口軸承的主攻方向。風電軸承作為環(huán)保能源產(chǎn)業(yè)屬鼓勵和支持的裝備產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵零件產(chǎn)品，導熱性很差，應(yīng)加強產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導和政策扶植，線膨脹系數(shù)高，防止盲目發(fā)展。 來源：生意社 ，工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導致模具產(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、偏析、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)的缺陷和大小。

      二、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、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：①用油石或研磨去除淬硬層；②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)，盡量降低鋁液的燒鑄溫度，壓射速度，提高模具預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模的預(yù)熱溫度由100~130℃提高至180~200℃，模具壽命可大幅度提高。

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