浅析铝压铸模具的寿命影响因素-就上UG网

铝压铸模是社会当前阶段应用较为广泛的模具，因为生产周期长、投资高与制造精度高等，所以其造价相对较高，对于铝压模具的使用寿命有较高的要求。然而因为材料等一系列各种实质因素的影响，经常导致模具过早失效从而发生报废现象，导致极大的浪费后果。经过对模具的选材等各个方面进行分析影响铝压模具使用寿命的主要因素与相关的注意事项。

1 铝压铸模具的材料分析

模具材料对于模具寿命的作用体现于模具材料的选取是否合适，材质是否合理与使用是否正确这三个具体方面。当进行开模顶件的过程时，型腔表面上会承受着较大的压应力。发生数千次的压铸之后，模具表面将会出现龟裂等各种缺陷。当前阶段铝压铸模具材料为 H13 钢，对应于国内牌号为 4Gr5MoV1Si，成为应用较为广泛的模具材料，这属于冷热疲劳抗力、断裂韧性与热稳定性高的热作模具钢。



2 铝压铸模具的寿命影响因素

2.1 压铸件结构设计

压铸件的壁厚应尽量均匀，设计合理壁厚，避免产生热节，减少模具局部热量集中加剧模具材料的热疲劳。设计合理铸造斜度，减少铸件与模具型腔的摩擦，容易取出铸件，保证铸件表面不拉伤，延长压铸模使用寿命。压铸件的转角处应有设计适当的圆角，以避免压铸模的相应部位形成尖角，从而避免在该处产生裂纹和磨损，同时也有利于改善金属液的充填条件。压铸件上应尽量避免窄而深的凹槽。

2.2 压铸模具结构设计

合理地确定分型面，不但能简化压铸模结构、保证铸件质量，而且有利于提高压铸模使用寿命。浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。对易损部位，采用镶拼结构，以便于损坏更换。镶块组合结构要合理，防止因应力集中而发生开裂。正确选择零件的公差配合和表面粗糙度，使模具在工作条件下，活动部位不致咬合和窜入金属液。模具设计要保证模具设计中的工艺合理性，借助于压铸模 CAE 分析，优化最佳压铸工艺，使模具发挥最佳应用效果，对提高模具使用寿命极为有益。



2.3 机加工

不合适的机加工容易导致应力集中，当光洁度不足与机加工缺乏完全均匀地消除轧制锻造所构成的脱碳层，都可能会使得材料的发生早期失效。同时在加工模具的具体过程中，较厚的模板不可以使用叠加的方法来保证其相应的厚度。在加工冷却水道过程中，两面加工过程中应当注重保持同心度.若头部发生拐角现象，而且不能够相互同心，然而在实际的使用过程中，相连的拐角处就会发生开裂。

2.4 磨削和电火花加工

磨加工时间容易使得金属表面出现局部过热现象，形成高的表面残余应力和组织变化等方面，可能会促使磨削裂纹的产生。同时原始组织发生预处理不当的情况时，碳化物偏析等方面都会导致磨削裂纹。所以在保证材质的状况下，应当注意选取合适的冷却液控制磨削加工冷却。电火花加工可以在发生淬火回火后的模具表面产生淬火马氏体的白亮淬硬层，其相应的厚度是由加工过程中电流强度与频率所决定的。

2.5 热处理

热处理不当是引起模具发生早期失效的主要原因。热处理的变形现象主要是由热应力与组织应力导致产生的。如果应力超过屈服强度时，材料则会发生塑性变形，如果当应力超过强度极限时则会导致零件淬裂。铝压铸模具在具体的热处理时应当要重要一下几个方面。

（ 1） 锻件在没有冷却到室温时，应当要实行球化退火；

（ 2） 进行粗加工后与精加工过程之前，应当增加调质处理；

（ 3） 进行淬火过程时应当注意钢的加热温度与保温时间以防止奥氏体粗化；

（ 4） 进行热处理过程时应当注意型腔表面的脱碳和增碳；

（ 5） 进行氮化过程时应当注意氮化表面不允许存在油污；

（ 6） 进行两道热处理工序过程之间，当上一道温度下降到手能够触摸时则可以进行下道；

（ 7） 使用静态淬火法、盐炉淬火与专用夹具淬火等各种方式从而减少热处理变形；

（ 8） 跟踪采用先进热处理设备与工艺，能够提升模具表面光洁度，有利于控制热处理变形。



2.6 生产操作

当铝压铸模具确定压射速度时，相应的速度不可以太高，速度过高导致模具发生腐蚀与型腔与型芯上出现沉积物增多的结果，然而过低则会容易使得铸件发生缺陷。所以对于铝压铸模最低压射速度应当为 18m/s，相应的最大压射速度不应当大于 53m/s，平均的压射速度应当为 43m/s。模具在具体使用过程当中应当严格控制铸造工艺流程。在工艺允许范围之内，应当降低铝液的浇铸温度与压射速度，有利于提升模具预热温度。

2.7 模具的正确使用和维护

（ 1）模具在生产前应预热到一定的温度，否则当高温金属液充型时产生激冷，导致模具内外层温度梯度增大，形成热应力，使模具表面龟裂，甚至开裂；（ 2）采用温控措施，使压铸模在生产过程中保持适当的工作温度范围内，避免因压铸模温度过高而造成运动机构失灵；（ 3）压铸模的导滑部位应按时润滑；（ 4）选用压铸工艺参数时，在满足成形工艺的前提下，应尽量采用较低的浇注温度、压射速度及压射比压；（ 5）压铸涂料应厚度适中、厚薄均匀；（ 6）调整机器的锁模力，使模具受力均匀；（ 7）对合金熔炼严格控制，减少金属液中气体；（ 8）模具定期维护与保养，投产后的压铸模型腔部位需定期进行消除热应力。


影响铝压模实质使用寿命的原因有许多，都涉及到多个具体方面，对于制造业领域而言，应当正确地设计模具结构，精确地制造模具零部件，制定合理有效的热处理工艺标准，按照工艺规范合理的使用模具，并且能够进行及时地维修维护，有效地提升铝压模质量与使用寿命。