壓鑄模工作狀態(tài)及失效形式
(1)模溫
模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度,否則當(dāng)高溫金屬液充型時產(chǎn)生激冷,導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大,形成熱應(yīng)力,使模具表面龜裂,甚至開裂。
在生產(chǎn)過程中,模溫不斷升高。當(dāng)模溫過高時,易產(chǎn)生粘模,運(yùn)動部件失靈而導(dǎo)致模具表面損失,應(yīng)設(shè)置冷卻溫控系統(tǒng),保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)。
(2)充型
金屬液以高壓、高速充型,必然會對模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷,因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊過程中,金屬液、雜質(zhì)、氣體還會與模具表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用,并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)金屬液裹有氣體時,會在型腔中低壓區(qū)先膨脹,當(dāng)氣體壓力升高時,產(chǎn)生內(nèi)向爆破,扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點而造成損傷,固氣蝕而產(chǎn)生裂紋。
(3)開模
在抽芯、開模的過程中,當(dāng)某些元件有變形時,也會產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。
(4)生產(chǎn)過程
在每一個壓鑄件生產(chǎn)過程中,由于模具與金屬液之間的熱交換,使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化,引起周期性的熱膨脹和收縮,產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時模具表面因升溫受到壓應(yīng)力。而開模頂出鑄件后,模具表面因降溫受到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時,使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大,當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時,模具表面產(chǎn)生裂紋。
2.損壞形式
壓鑄模工作過程中,由于受到?jīng)_刷、磨損、腐蝕、應(yīng)力、熱疲勞等原因而導(dǎo)致表面龜裂、開裂、崩裂、壓凹、壓蹋、粘著、變形等損壞時,在鑄件上則形成毛刺、飛邊、脫皮、傷痕、劃痕、粗糙、尺寸偏差等鑄造缺陷。表2-11示意熱裂紋的形態(tài)。
表2-11模具熱裂紋形態(tài)
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