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压铸模的寿命与材料、设计、制造和保养有着密切关系。在实际应用中，我们发现，影响压铸模寿命的各要素所占比例大致如下：铝铸件模具设计和制造约占80%；包括模具材料约占10%~15%；模具的使用及维护和保养约占5%~10%。采取下列措施是避免压铸模失效、提高其寿命行之有效的方法。1、模具材料
模具型腔材料应选用综合性能优良的热作模具钢。尽量选用晶粒较细、各向同性好、热处理性能好的材料作为模具型腔材料。目前国内普遍采用SKD61、DAC55、8407等进口材料作为模具型腔材料。在模具材料投入加工之前，应综合采用外观检查、金相检查和超声波探伤检查等方法对材料进行检查，避免使用有缺陷的材料，从而造成模具早期报废。
2、模具设计
(1)浇注系统设计 浇注系统设计是压铸件模具设计中最为核心的部分，尤其是内浇道的位置和大小。在选择内浇道位置时，尽量避免铝液正面冲击型芯，以减少冲蚀的产生。在保证铸件成形完好的情况下，加大内浇道的截面积，使铝液以层流方式进入型腔，从而降低内浇道速度，减轻铝液对型腔的冲击。
(2)成形零件设计 尽可能避免尖角，以防止模具相应部位由于产生应力集中而开裂。对不可避免的易损部位，如细长的型芯，应采用合理的镶拼式结构，便于损坏时及时更换。
(3)模板设计 确定合适的模板厚度，使其具有足够的刚性和强度，以有效抵抗弯曲变形。在模板尤其是动模模板的结构设计上，以整体式模板代替传统的支承板和贯通式模板，有利于提高压铸模的整体承受能力。
(4)导向零件设计 首先，各导向零件应选择正确的公差配合和表面粗糙度等级。其次，改进导向零件的结构，如与滑块配合的侧面和底面改为易更换的导滑条，同时导滑条选择耐磨性和热膨胀性更好的合金材料等。
(5)便于更换维修的设计 对于易损坏的型芯和滑动配合部分，设计成利于快速更换维修的结构。如将型芯由台阶式固定结构改为螺钉式连接结构。
(6)保持模具热平衡 合理设计冷却系统，保证模具整体的热平衡。在条件许可的情况下，可以选择配置模温平衡系统。
(7)应用CAD/CAE技术 对已经完成初步设计的模具进行CAE模拟分析，确定模具的温度场、流场和应力场的分布。并在此基础上，对模具设计进行优化，以提高模具设计的整体质量，从而为提高压铸模寿命提供有力保证。
3、模具制造
(1)制定合理的加工工艺 模具的加工工艺，是直接影响压铸铝件模具寿命的环节，尤其需要注意工艺细节。比如：选择合适的加工基准，最好能统一各零件的加工基准，以减少累积误差；两面对接方法加工较长的冷却水孔时，在保证水孔表面光滑的同时，还应注意保证其同轴度，避免因产生应力集中而开裂；综合采用CAD/CAM技术，提高加工的精度等。
(2)电火花加工 电火花被广泛用于模具制造中。电火花加工后的型腔表面会出现淬硬层。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定，粗加工时较深，精加工时较浅。淬硬层无论深浅，均会在模具表面产生较大应力。因此，要采取高频率电火花加工等工艺措施消除淬硬层或去应力。
(3)磨削 磨削产生的大量摩擦热，可能软化模具表面，降低其抗热疲劳的能力，从而使模具早期失效。因此磨削时，冷却液用量应适中，同时避免过大的磨削量和进给量，避免在磨削中产生细微裂纹。
(4)焊修 焊补是修复模具加工失误的常用手段。焊补时，将表面彻底清洁和干燥后的模具与焊条一起预热至440~460℃，待模具表面与心部温度一致后，在保护气体下进行焊补。修理完毕后以低于原回火温度50~80℃回火一次，以消除应力。
(5)抛光 重点抛光型腔中的窄缝和深槽，以保证型腔整体粗糙度达到0.2μm，从而减小型腔表面的流动阻力，提高其抗咬合和抗疲劳能力。
4、模具热处理：
(1)淬火回火 真空淬火能有效防止型腔表面脱碳和增碳，减少因热处理时碳化物溶解不充分而造成的模具早期龟裂。真空淬火后，需进行2~4次回火。总体来说，模具越大，淬火温度越高，而回火温度越低。
(2)去应力回火 新模具在试模合格后，均应进行回火，以消除应力。
(3)氮化 对型腔表面进行氮化处理，可以提高模具表面抵抗磨损、粘附和热疲劳的能力。新模具调试合格后，进行第一次氮化。在使用过程中，根据具体的保养规程和模具状况确定重新氮化的时机。氮化时，渗氮基体的硬度在35~43HRC之间，氮化层厚度以不超过0.15mm为宜，同时应注意氮化表面的清洁以保证氮化层的均匀。当模具龟裂比较严重时，则不宜进行氮化。
5、模具的使用和保养
(1)合理设定压铸工艺参数 在保证铝压铸件质量的前提下，尽量降低铝液的浇注温度、压射速度和压射压力，缩短高温持压时间，尤其杜绝单纯依靠提高压射压力来改善铸件品质的做法。此外，可以借助参数测试仪来寻求各参数之间的最佳结合点。
(2)均匀预热模具 避免采用煤气加热方法预热模具，防止因预热不均造成各部位出现不同的热膨胀。最好用模温机油温预热模具。在没有模温机的情况下，可采用试压前几模的方法，依靠铝液预热模具型腔。
(3)喷涂均匀 重点喷涂模具深腔处，同时注意避免长时间喷涂。
(4)保持模具热平衡 定期检查清理冷却系统，防止冷却水道堵塞，为保持稳定的模具使用温度提供保证。
(5)及时进行模具检查 注意检查模具表面是否出现龟裂、裂纹和冲蚀。如果出现这些情况，需采用焊补的方法及时修复。如果模具型腔表面的氮化层被局部破坏，应重新进行氮化处理。
(6)定期去应力回火 这是延缓龟裂产生的有效方法。根据模具的大小和复杂程度确定去应力回火的时间间隔。一般情况下，铝合金压铸模在初次批量生产5000~8000模次，以后每隔10000~15000模次进行去应力处理。但是如果模具龟裂严重，则不宜进行去应力回火，以免加剧裂纹的扩张。
(7)停机时的模具保养 生产中，临时间隙停机时，可以调小冷却水流量，让模具缓慢冷却。如果长时间停机，则必须对模具进行彻底清洁保养，并在检查合格后入库保管。
(8)作业培训 充分重视对作业者的作业培训，杜绝因操作失当而引起的模具损坏。
提高铝合金压铸模的寿命是一项综合性的技术课题。在实际应用中，综合考虑各影响因素的作用，并采取针对性措施，是完全有可能提高铝合金压铸模的使用寿命的。
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发布时间:2021-11-21 03:58 点击:160