压铸模具设计对模具寿命的影响

摘要:压铸模具的设计是影响压铸模具寿命的重要因素。在压铸模具的设计中,必须根据铸件的特性充分考虑影响模具寿命的因素,并合理设计模具结构。

在早期阶段,应及时提出影响模具寿命的模具设计改进措施,或采取合理措施加以解决。
铝合金压铸件模具设计对模具寿命的影响

1.模具强度是否足够

模具的强度是否足够是影响模具寿命的重要因素。因此,包括压铸公司在内的大多数中国公司在购买模具时通常会特别注意模具的价格。他们甚至认为,只要能够铸造合格的产品,就模具的尺寸而言,模具的强度是否足够,都不会引起足够的重视。同时,为了获得订单,许多压铸模具制造公司经常降低模具的价格,并且在制造模具时可以节省金钱以降低成本。

如果模具强度不足,则不仅会影响模具的可靠性,还会影响模具的寿命。实际上,从压铸生产的角度来看,这种模具是不经济的。如果压铸模具强度不足且刚性差,则在连续冲击和压缩下模具会过早破裂。而且,由于铝密封面太少,会导致模具渗出铝,并且模具无法及时清洗和压紧,从而损坏模具。因此,在模具设计过程中必须充分考虑模具强度,以确保模具寿命。

a硬度硬度是模具钢的主要技术指标。在高应力的作用下,模具必须具有足够高的硬度以保持其形状和尺寸不变。冷作模具钢通常在室温下保持HRC60左右的硬度,而热作模具钢根据其工作条件通常需要保持在HRC40〜55的范围内。对于同一钢种,在一定的硬度值范围内,硬度与抗变形能力成正比;但是,在具有相同硬度值和不同组成和结构的钢种之间,抗塑性变形性可能存在显着差异。

b。红色硬度。需要在高温条件下工作的热作模具以保持其结构和性能稳定,以保持足够高的硬度。该性质称为红色硬度。碳素工具钢和低合金工具钢通常可以在180〜250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢通常可以在550〜600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红色硬度主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

c抗压屈服强度和抗压弯曲强度模具在使用过程中经常承受高强度压力和弯曲。因此,模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在许多情况下,压缩测试和弯曲测试的条件都接近模具的实际工作条件(例如,测得的模具钢的压缩屈服强度更符合打孔机在工作过程中显示的抗变形性)。弯曲试验的另一个优点是,应变变量的绝对值较大,可以更敏感地反映不同钢种之间以及在不同热处理和微结构条件下的变形阻力差异。

2.模具中的浇口速度是否合适,应尽可能低

压铸模具中浇口的设计不仅是影响铸件质量的重要因素,而且直接影响压铸模具的寿命,因此在压铸模具的设计中必须高度重视。铸造模具。压铸模具中的浇口速度越快,对模具型腔的影响越大,模具型腔的瞬时温度升高越大,模具越有可能出现表面裂纹或裂纹。压铸模具的浇口通常为每秒30-70米,并且在确保产品质量的情况下,浇口应尽可能低,从而可以减少对模具的冲击,从而延长模具的使用寿命。模子。在一定的注射条件下,浇口面积过大时,填充速度过低,金属会过早固化,甚至会引起底部填充;当浇口面积过小时,会增加注射量并增加热量损失,产生涡流并牵涉太多气体,加剧了模具的冲刷,导致模具过早报废。

一个。门的横截面积的大小通常是在设计图纸过程中根据经验确定的。根据经验公式计算出浇口的截面积,并用填充速度和填充时间填充浇口的截面积。浇口的截面积与填充速度和填充时间之间存在无效匹配的风险。可以在过程范围内修改设计结果,而设计者不清楚。

b。门的截面积截然不同。在生产实践中,模具中浇口的横截面积与压铸件不匹配的情况并不少见。当不匹配不大时,其性能不是很明显。 ,操作人员常常觉得模具不容易使用;当间隙大时,显然表明不能形成压铸件,废品率高,质量不稳定。

C。在生产过程中,过程参数将非常高,并且过程中的细微波动将在压铸零件的表面上引起各种缺陷。如果将这样的模具放在性能更高的压铸机上,它可能会很光滑。它生产合格的压铸零件,但是很难在现有压铸机上正常生产。

3.模具滑块锁块的强度是否足够

由于压铸的高速和高压,压铸模具的滑块的冲击力非常大。压铸的比压通常选自400-900kg / cm 2。以滑块突起100×100mm为例,力为40吨-最大为90吨,目前许多压铸模具公司设计模具是为了节省材料,模具设计过小,锁块不多太大,强度不够,导致滑块锁定。它不仅会影响铸件的质量,而且同时容易造成铝的窜动,阻塞滑块,并使模具的被锁紧部分变形或破裂,从而损坏模具并影响使用寿命。的模具。因此,在设计模具时,必须确保模具滑块的锁紧块具有足够的强度,以确保模具的可靠性并延长模具的寿命。

模具滑块的强度对模具寿命的影响

4.模具型腔的铝表面是否足够密封?

由于压铸的高温,高速和高压,压铸模具的铝通道有时会发生。原因是模具设计不合理,除了压铸参数选择不当,注射速度过快,压力过大,锁模力不足等。 ,铝表面密封不充分也是一个重要原因。如果压模引导铝,则一方面直接影响铸件的内部质量,另一方面,由于压铸过程中清理不及时或难以清理,会挤压压模并引起模具分型面塌陷。

在具有滑动器结构的模具中更严重的是,如果铝进入到滑动器间​​隙中,由于在合模过程中非常大的夹紧力,则滑动器或滑动器座会被压碎,甚至模具框架会破裂。这种现象常发生在压铸企业中。原因主要是由于压铸公司或模具制造公司为了节省成本,模具制造得太小,铝制密封面不够大。有一种现象值得我们反思。日本人非常经济。但是,日本制造的压铸模具基本上比中国大多数制造商制造的模具大。为什么?如果压铸模具仅考虑成本,而忽略了模具的最关键特性,即可靠性,良率,生产效率和寿命,则将带来更多收益。

这也是中国压铸模具与国外先进模具之间的差距。这个概念不仅对于压铸模具制造企业进行变革是必要的,而且对于压铸模具使用企业也是必要的。因此,在设计模具时,应特别注意铝制密封面,特别是滑块部的铝制密封面,该铝制密封面必须足以确保铝不会被窜动,从而延长了模具的寿命。

5.模具冷却(加热)设计是否合理,模具温度场是否合理?

模具冷却水的设计是压铸模具设计中的关键环节。中国大多数压铸模具制造商经常非常重视浇注系统。

模具温度过高,甚至达不到正常生产的最低温度;由于模具的过度温度变形,模具也可能报废;模具的寿命将大大减少;会引起模具表面的高温氧化破坏。

当许多制造商使用模具流动分析软件时,他们通常会研究很多填充零件,但对模具温度场变化的了解并不多。实际上,在压铸生产中,模具冷却和模具温度场的变化对于生产效率,铸造质量和模具寿命至关重要。可以使用有条件的模具温度机,这有助于提高生产效率,提高铸件质量,而且可以延长模具的使用寿命。

在铝合金压铸模具的使用过程中,液态铝合金会立即充满型腔,使模具表面承受高温,表面温度升高。压铸铝合金产品的冷却成型是将模具材料用作导热体,以将铝合金凝固过程中散发的热量传递到模具内部。由于通过压铸形成的产品的不规则形状,即,产品的厚度不均匀,因此在固化过程中由铸造产品散发的热量是不同的。

在模具设计过程中,必须有效地设计模具内部冷却水通道的分布,以使模具表面的温差减小到最小。这样,可以减小模具表面的温差,以控制压铸产品的变形,减少缩孔的发生,并确保移位输出和生产周期。在模具设计的早期阶段就需要考虑模具温度场的控制。换句话说,有必要设置班次输出和生产周期(例如:每小时60个产品),以了解模具在生产过程中散发的热功率。了解了模具的不同厚薄零件生产过程中散发的热功率后,计算冷却水通道的直径,与表面的距离以及冷却水的流量,以将模具表面温度控制在240度。

当前的普遍问题是温度场的建立不是基于计算的,冷却水通道与表面之间的距离以及冷却水通道的直径是根据经验粗略估计的。结果,难以实现模具表面的均匀温度。当模具部分过热时,大量的脱模剂用于冷却模具。结果是,在短时间使用模具(例如超过3,000次模具)后,模具表面会出现热疲劳裂纹。在随后的生产过程中,由于模具继续承受严酷的冷/热循环,因此模具的早期失效无法达到预定的80,000-100,000模具寿命要求。从而大大减少了模具的寿命。因此,优化模具冷却(加热)设计是提高模具合格率和生产效率的关键,也是延长模具寿命的重要途径。

6.易损件是否镶嵌

为了延长模具的使用寿命,在模具设计中,可以将复杂的型腔划分为块以简化工艺,并组装容易发生模具开裂和模具损坏的零件,一方面是易于维修和更换,降低了模具制造成本;另一方面,接缝会阻碍裂纹的扩展。它还避免了局部裂纹扩展到其他部件,从而延长了模具的使用寿命。

7.减少应力集中的尖角

尖角容易产生应力集中。因此,对于压铸零件,无论是从铸造的铸造工艺,铸件的质量以及压铸模具的寿命而言,拐角处的尖角都具有很大的影响。因此,在早期与铸件设计师讨论问题时,非常重要的一点就是要密切注意铸件的拐角,拐角应尽可能大。这个非常重要。

8.采用先进技术

为了延长模具的使用寿命,包括中国在内的许多科学技术人员正在积极探索一些新技术,例如表面新的氮化技术,镀钛,表面微格寿命延长技术等。因此,作为压铸模具的制造商和压铸模具的设计者,积极探索新技术,及时跟踪先进技术,及时采用新技术以延长模具寿命也是一种有效的方法。提高压铸模具水平,提高企业技术水平。在这方面进行了探索,应用了许多新技术,并取得了良好的效果。

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