壓鑄模具的使用范圍及合金種類

壓鑄模具的使用范圍及合金種類很多，今天我們主要是以臥式冷室壓鑄機為主，鋁合金、鎂合金、鋅合金等金屬原材料使用的模具作為對象淺析。壓鑄材料、壓鑄機、模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可。 模具的設(shè)計加工進(jìn)度一般包含為： 工藝分析、進(jìn)度確認(rèn)、3D確認(rèn)、尺寸全檢、內(nèi)模3D、內(nèi)模下料、內(nèi)模2D、3D總裝、項目評審、零件下料、零件圖紙、模架圖紙、材料清單、試模。

疲勞裂紋 熱疲勞裂紋是壓鑄模常見的失效形式，占失效比例大。壓鑄過程中壓鑄模在300～8000C的熱循環(huán)及脫模劑導(dǎo)致的拉應(yīng)力與壓應(yīng)力交變循環(huán)，反復(fù)經(jīng)受急冷、急熱所造成的熱應(yīng)力，導(dǎo)致在型腔表面或內(nèi)部熱應(yīng)力集中處逐漸產(chǎn)生微裂紋，其形貌多數(shù)呈現(xiàn)網(wǎng)狀，稱龜裂，也有呈狀。熱應(yīng)力使熱疲勞裂紋繼續(xù)擴展成宏觀裂紋。從而導(dǎo)致壓鑄模失效。熱疲勞裂紋是熱循環(huán)應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和塑性應(yīng)變共同作用而產(chǎn)生的。塑性應(yīng)變促進(jìn)裂紋的形成，拉伸應(yīng)力促進(jìn)裂紋的擴展與延伸。從微觀分析，熱疲勞裂紋在晶界碳化物、夾雜物集中區(qū)萌生，應(yīng)選鋼質(zhì)潔凈、顯微組織均勻的模具鋼有較高的熱疲勞抗力。

表面形成覆蓋層強化 氣相沉積技術(shù)：氣相沉積技術(shù)是利用氣相中發(fā)生的物理、化學(xué)過程，改變工件表面成分，在表面形成具有特殊性能(超硬耐磨或特殊的光學(xué)、電學(xué)性能)的金屬或化合物涂層的新技術(shù)。 化學(xué)氣相沉積(CVD)的沉積物由引入高溫沉積區(qū)的氣體離解所產(chǎn)生。CVD處理的模具形狀不受限制，可在含碳量大于0．8％的工具鋼、滲碳鋼、高速鋼、鑄鐵以及硬質(zhì)合金等表面上進(jìn)行。在模具上涂覆TiC、TiN覆層的工藝，其覆層硬度高達(dá)3,000HV，使模具耐磨性和抗摩擦性能提高。CVD處理后還需要進(jìn)行淬火回火。采用TiC、TiN的復(fù)合涂層，使模具壽命成倍提高。

關(guān)于模具橫澆道的要求 ① 冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部內(nèi)徑2/3以上部位，防止壓室中金屬液在重力效果下過早進(jìn)入橫澆道，提前開始凝結(jié)。 ② 橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小，為呈現(xiàn)截面擴展，則金屬液流經(jīng)時會呈現(xiàn)負(fù)壓，易吸入分型面上的氣體，添加金屬液流動中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10-30%。 ③ 橫澆道應(yīng)有必定的長度和深度。堅持必定長度的意圖是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的效果。若深度不行，則金屬液降溫快，深度過深，則因冷凝過慢，既影響出產(chǎn)率又添加回爐料用量。 ④ 橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積，以確保金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。 ⑤ 橫澆道的底部兩邊應(yīng)做成圓角，防止呈現(xiàn)前期裂紋，二側(cè)面可做出5°左右的斜度。橫澆道部位的外表粗糙度≤Ra0.4μm