鋁合金高壓壓鑄模具典型早期失效案例的分析與對策(研磨拋光材料 圖 ,模具 拋光材料,拋光材料)
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本文導讀目錄：
鋁合金高壓壓鑄模具典型早期失效案例的分析與對策
上圖中，側面主澆道橫截面積A＝825mm2；分岔成B，E兩個分支澆道，其B＋E的澆道的橫截面積是1317mm2；這樣，液體鋁合金在澆道流動的過程中壓力下降，其內部形成負壓的空洞。
E的分支澆道，又進一步分支成C＋F；E的橫截面積是：750mm2；C＋F橫截面積是：1032mm2；液體鋁合金的壓力進一步下降，其內部產生負壓的空洞。
左側圖片為掃描電子顯微鏡照片，其顯示模具材料的表面被空蝕的負壓氣泡爆破出的孔洞。
右側圖片顯示：模具材料的表面處理工藝，即氮化處理加表面涂層處理無法阻止空蝕坑的形成。
通常，模具材料的使用硬度是470HV，而涂層的硬度是2200HV；提高表面硬度，無法解決空蝕問題。
唯一的解決方案是：修改澆道設計，按照設計原則進行模具設計。
新的模具設計基本原則：1.從料餅開始，主澆道的橫截面積在通往內澆口的路徑中，處于壓縮狀態。
3.澆口形狀：扇形澆口，錐形切線澆口，鑿子澆口。
5.任何頂針與模具表面平行，不可以突出或者凹陷。
“溶蝕”現象：模具少肉，被“磨損”掉一部分。
澆道設計不合理，澆口有凝固的鋁合金堵塞部分內澆口。
這個案例中，內澆口部分的溶蝕是由于液體鋁合金在澆道流動的過程中，有橫截面積的膨脹。
由于內澆口比較薄，先到達內澆口的部分鋁合金液體，凝固并且封堵住局部澆口。
導致，后續液體鋁合金在流經過內澆口時，有效面積急劇減少。
這樣，局部的速度超出設定的內澆口速度，導致溶蝕。
改善方案：嚴格遵循澆道設計原則，避免澆口局部堵塞導致溶蝕。
而溶蝕的量與內澆口速度的2.7次方成正比。
局部澆口速度過高，導致內澆口在幾百件產品出現溶蝕。
模具熱疲勞現象：模具表面形成微裂紋，擴展后，導致掉塊。
注意：如果模具材料韌性等有問題，那么凸臺的R角處應當有裂紋。
模具熱疲勞原因：模具表面溫度差影響材料的抗熱疲勞性能。
模具材料硬度測量顯示，在澆道上模具材料的硬度是40－42HRC。
進而說明，壓鑄鋁合金的溫度超常（太高了）。
模具早期失效的問題：模具的開裂模具設計的溫度場考量。
模具的溫度場設計包括：冷卻水道距離模具表面的距離，水流量，水道的水孔直徑，班產量，以及水基脫模劑的噴涂量，噴涂角度，噴涂距離，霧化程度，水基脫模劑帶走的熱量等等。
上圖案例所示為3000噸壓鑄設備的模具，冷卻水距離模具表面23mm。
紅外成像儀測試，模具表面溫度溫度從275℃／169℃／120℃之間變化。
裂紋的產生有幾點原因：1.內冷卻水道距離表面23mm。
2.模具開裂處是臺階的R角處，厚薄變化較大。
建議，在熱處理前加工出來，這樣應力的分布會沿著模具外型，冷卻水道需要計算。
以鋁合金A383為例，它的比熱是：2.90J/cm3/℃，熱容量是：1094J/cm3。
如果考慮1立方厘米的鋁合金從593℃的液態冷卻到450℃鑄件頂出的固態，那么所散發的熱量是：。
每立方厘米的鋁合金散熱＝比熱＋2.90X（液相線溫度－產品訂出溫度）。
＝1094＋2.90X（593－450）。
如果考慮50立方厘米的鋁合金，凝固到頂出時所散發的熱量是：。
如果考慮50立方厘米的鋁合金，班產量是200件/h；那么，在模具溫度場設計這一步就需要決定班產量。
這時，鋁合金所散發的熱功率是75KJX200件/h＝15000(KJ/h)。
如果，動定模具各帶走50％的熱量，那么模具在動模所散發的熱功率是：7500KJ/h。
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鍍晶操作工序：新車鍍晶只需要做鏡面還原，再對車進行脫脂處理，然后直接給車鍍晶就可以了。
因為新車漆面沒有附著物和臟物，也沒有劃痕，所以對于新車而言，施工較為。
次新車和舊車：先對車漆表面做拋光處理，再對車漆做鏡面還原，然后對車進行脫脂，較后給車鍍晶。
因為外界的環境或其他因素會對車輛照成不同程度的傷害，所以之前必須處理掉車漆表面的臟物或劃痕，是車漆表面達到平整，這樣鍍晶才能達到較好的效果。
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