壓鑄壓鑄模具損壞可能的原因分析

模具是實現(xiàn)少、無切削加工的重要工藝裝備，在現(xiàn)代生產(chǎn)中日益得到廣泛的應(yīng)用。

在鋅合金壓鑄時，常常遇到一些妨礙正常投產(chǎn)的重要問題，就是壓鑄模具受到損壞，主要表現(xiàn)有如下三種失效類型：

（1）斷裂失效，如，塑性斷裂失效、疲勞斷裂失效、蠕變斷裂失效、低應(yīng)力脆斷失效、介質(zhì)加速斷裂失效等。

（2）過量變形失效，主要包括過量的彈性和塑性變形失效。

（3）型腔表面損傷失效，如，磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞（點蝕或剝落）失效等。

當凸、凹零件產(chǎn)生上述這種缺陷時，那就不能制造出合格的鋅合金壓鑄件，嚴重影響壓鑄廠的生產(chǎn)計劃，為此，工程技術(shù)人員應(yīng)要及時解決造成這些缺陷的關(guān)鍵問題。

生產(chǎn)實踐指出，每副模具的承載能力、工作使用壽命、制造精度及產(chǎn)品合格率，在很大程度上取決于模具鋼的化學成分、模具零件的加工質(zhì)量及熱處理工藝等。

為了生產(chǎn)出高質(zhì)量、高經(jīng)濟效益的產(chǎn)品擠壓件，必須從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、選用模具材料、機械加工、熱處理、生產(chǎn)成本等方面全面進行考慮，才能達到應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟效果。

1.模具早期失敗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

任何一種失敗原因，就需要了解及分析模具損壞的根本因素，應(yīng)從生產(chǎn)實踐中收集第一手資料，即社會調(diào)查。

以模具外表和內(nèi)部檢驗結(jié)果為依據(jù)，找出其中影響模具失效的決定性因素，就可以查明模具失效的特征和損壞的根本原因。當然，模具失效往往是由幾個因素綜合作用的結(jié)果，在進行具體分析時，必須充分考慮各個因素之間的相互影響和有機聯(lián)系。

模具早期失效是由原材料質(zhì)量不好、模具使用條件不好、模具加工方法不好、模具毛坯鍛造工藝不好、模具熱處理工藝不佳及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理等原因造成的。因此，為了防止模具早期失效，延長模具使用壽命，應(yīng)從上述幾方面采取有效的、相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.壓鑄模具的工作條件

正擠壓凸模主要承受壓應(yīng)力的作用，而反擠壓凸模或復(fù)合擠壓凸模，在擠壓工作行程時，承受著很大的壓應(yīng)力作用，在回程時則承受較小的拉應(yīng)力，這個拉、壓應(yīng)力是交變產(chǎn)生的。不論是正擠壓還是反擠壓，往往還受到偏心負荷所引起的彎曲應(yīng)力的作用。由此可以看出，冷擠壓凸模受到拉、壓和彎曲應(yīng)力的綜合作用，其受力狀態(tài)是比較復(fù)雜的。

冷擠壓凹模內(nèi)壁由于承受著較大的內(nèi)壓力的作用，從而使凹模的圓周方向上作用著較大的拉應(yīng)力。

此外，冷擠壓成形是在很短時間內(nèi)完成的，且將大截面的坯料變成小截面的擠壓件，從而使模具承受著交變的沖擊載荷。

冷擠壓過程中的熱效應(yīng)以及模具工作表面受到的劇烈磨擦作用，使擠壓件溫升高達300~400℃，從而使模具在工作時溫度升高，不工作時溫度又有下降，這就是說，模具還承受著冷熱交變應(yīng)力的作用。

如此苛刻的工作條件，使得冷擠壓模具的使用壽命比其它壓鑄模具要短得多。因此，為了延長模具的使用壽命，降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解決，對于冷擠壓模具顯得比其它的模具更為重要。

3.壓鑄模具損壞的各種具體因素

冷擠壓模具因受使用情況不同，使用的鋼種復(fù)雜，加工工序多等，可將影響模具使用壽命的各種具體因素分為如下六個方面：

（1）擠壓件方面

在擠壓件設(shè)計時，與模具失效有關(guān)的有：

①原材料鋼號；

②制件形狀及尺寸；

③擠壓方式；

④變形程度；

⑤制件尺寸精度。

（2）模具設(shè)計方面

冷擠壓時，影響模具使用壽命的有：

①模具材料使用不當；

②硬度不合理；

③面與面相交處有尖角；

④厚薄壁相差過大；

⑤連接圓角半徑過小；

⑥材料纖維取向不合理；

⑦配合精度不當。

（3）模具材質(zhì)方面

在選用模具材質(zhì)時，密切有關(guān)的有：

①鋼的純凈度差；

②化學成分偏析；

③鋼內(nèi)疏松；

④帶狀（網(wǎng)狀）碳化物；

⑤帶狀組織；

⑥球化退火質(zhì)量不好。

（4）機械加工方面

模具零件金屬切削加工時，影響模具失效的有：

①磨削損傷，形成微裂紋痕跡；

②電加工質(zhì)量差；

③連接圓角半徑較?。?/p>

④表面粗糙度差；

⑤尺寸精度差；

⑥加工應(yīng)力未除去。

（5）熱處理方面

在熱處理模具零件時，影響模具失效的有：

①加熱速度不當；

②淬火溫度不當；

③冷卻速度不當；

④保溫時間不當；

⑤爐內(nèi)氣氛不當；

⑥回火次數(shù)不夠；

⑦表面硬度不夠；

（6）使用操作方面

在冷擠壓加工生產(chǎn)時，與模具失效有關(guān)的有：

①模具安裝不當；

②潤滑條件差；

③冷卻條件不當；

④設(shè)備狀況不好；

⑤實際操作不按要求。

通過如上所指出的，影響冷擠壓模具使用壽命的各種各種諸多因素，使我們清楚地看到，對具體的實際生產(chǎn)問題，需采用相應(yīng)的措施來逐步解決。

4.結(jié)束語

壓鑄模具的工作條件極為復(fù)雜和惡劣，一副模具在使用過程中往往交織著各種損傷情形，這些損傷相互作用、相互促進，最后以一種或多種形式失效。為此，對壓鑄模具使用壽命的影響因素，應(yīng)進行認真細致研究及分析，如有豐富的實踐經(jīng)驗，可直接選用有效的方法，應(yīng)以不斷探索、不斷更新、不斷提高、不斷總結(jié)的精神來完成現(xiàn)代模具生產(chǎn)。