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在探討如何延長鋁壓鑄模具壽命時,首先需了解模具開裂的原因及其解決方案。鋁壓鑄模具開裂主要由以下兩個因素導(dǎo)致:
1.模具鋼低熔點(diǎn)雜質(zhì)過多:模具型腔內(nèi)分布的細(xì)微低熔點(diǎn)雜質(zhì),無法承受高溫高壓鋁合金的沖刷,易熔化脫落,形成腐蝕麻點(diǎn)或細(xì)微裂紋(龜裂)。這些龜裂逐漸擴(kuò)展,最終導(dǎo)致模具開裂報(bào)廢。
2.模具鋼抗高溫軟化性能不足:模具在高溫作業(yè)環(huán)境下,難以抵御急冷急熱的頻繁交替,硬度迅速下降。硬度較低的模具鋼更易受到?jīng)_蝕,產(chǎn)生龜裂。
針對上述問題,以下是延長鋁合金壓鑄模具壽命的有效方法:
1.選用高純凈度模具鋼:選擇硫含量低、純凈度高的模具鋼,如電渣H13、1.2344、2344ESR、SKD61、DAC55、DHA1、8407、W302、8418及其無硫版本等,以減少低熔點(diǎn)雜質(zhì)的影響。
2.提升抗高溫軟化性能:選用含鉬量較高的模具鋼,如高鉬H13、SKD61、8407及其無硫版本等,以增強(qiáng)模具在高溫下的穩(wěn)定性。
3.優(yōu)化熱處理工藝:采用高溫淬火和等溫回火工藝,以提高模具鋼的硬度和韌性。
4.去應(yīng)力處理:模具在熱處理后,若加工余量較大,應(yīng)在試模前進(jìn)行一次去應(yīng)力處理,以降低開裂風(fēng)險。此外,在模具使用初期(如5000模次左右)和中期(如兩萬模次左右)各進(jìn)行一次去應(yīng)力處理,以消除內(nèi)應(yīng)力,預(yù)防開裂。
5.模具預(yù)熱與降溫:在壓鑄前,對模具進(jìn)行充分預(yù)熱,以減少熱應(yīng)力。同時,在模具制造時,應(yīng)合理設(shè)計(jì)運(yùn)水降溫系統(tǒng),以保持模具在工作過程中的溫度穩(wěn)定。
市場上常見的鋁壓鑄模具材料包括電渣H13、2344ESR、SKD61、W302以及無硫8407、無硫8418等。其中,電渣H13、2344ESR、SKD61、W302以及無硫版本的8407和8418是較為常用的選擇。
通過選用合適的模具鋼、優(yōu)化熱處理工藝、進(jìn)行去應(yīng)力處理以及合理預(yù)熱和降溫等措施,可以有效延長鋁壓鑄模具的使用壽命。