提高高压铸模寿命的铸模的7个方式

选择好的钢材制造是保证压铸模使用寿命的基本条件。自20世纪50年代以来，中国普遍采用原苏联引进的30年代CR2W8V热作压铸模具钢，压铸时一般压铸1~2万个次型腔，开始出现发丝裂纹，压铸模寿命为5万个模次。20世纪90年代，优质钢种从美国引进H13(4CR5MOSIV1)，采用这种钢制压铸模具，采用严格的热处理工艺，生产的压铸模具使用寿命可达15~20万模次，是目前广泛使用的压铸模制造钢。以这种钢为基体，在这种钢的基础上延伸出各种类似的钢号，例如国际标准化组织的40CRMOV5；日本(JIS)的SKD61；韩国的STD61；德国(DIN)的X40CRMOV5-1；英国(BS)的BH13；俄罗斯的4X5M；QR90，GS－344M等。

H13钢是一种硬硬结合的钢.热作模钢冷硬结合，其主要特点是：

(1)淬透性强，韧性强；

(2)具有优异的抗裂性，可直接用水冷却；

(3)耐磨性，可通过渗碳或氮化工艺提高其表面硬度，但耐热性能会略有下降；

(4)由于其含碳量较低，二次硬化回火性能较差；

(5)在较高能力(热硬)在较高温度下，但当使用温度超过540时℃硬度会迅速降低；

(6)热处理过程稳定，变形小；

7)良好的切削加工性能；

(8)中等抗脱碳能力。

H13钢的碳含量(质量分数)低于0.5%时，CR.W.MO.V对于等合金元素，钢中的碳含量约为5.0%。它与其他碳化物形成的组织使钢具有很高的淬透性和热硬度。结果表明，钢在空冷时可以淬火，淬火硬度约为55HRC。

铸造和压铸模具的合理设计。

由于铸造结构设计不合理，压铸模具的截面较细(见图2)和壁厚不均匀(见图3)，往往会导致压铸模具开裂。坡度设计不当会导致打开模具后的抽芯和摩擦。模腔壁接合处倒角小，容易产生应力集中裂纹。浇注系统的设计，如流动方向.截面积.喷射速度控制不当会导致型腔或型芯被侵蚀。压铸模刚度不足足，导致压铸模具构件在生产过程中容易出现早期变形或断裂，这是由于过于注重成本节约。由于装配尺寸过小，压铸件容易形成较大的预应力，导致压铸模在生产过程中爆裂。在压铸模具制造过程中，由于各部匹配精度选择不当，压铸过程中铝液进入，导致压铸模具过早失效。

在设计压铸模时，尽量少做镶嵌，可以显著提高型腔的整体刚度。针对复杂的压铸模工作环境.在恶劣的情况下，保证压铸模的热平衡非常重要。为了保证压铸件的工作温度稳定，需要移动压铸件.设计合理的冷却系统(见图5.图6)。在同一个生产周期内，模具温度也经历了急剧上升。.由于铸件壁厚不同，平衡温度一般为合金浇注温度的35%~45%。

3保证压铸模的加工质量。

压铸模在磨削过程中产生摩擦热，导致表面出现磨削裂纹。此外，由于压铸模具的研磨应力，其耐热性和疲劳性能降低。凹面模具表面，特别是浇注口表面的粗糙度.有轻微划痕和划痕的地方是潜在的裂缝源。当使用电火花机床进行精加工时，由于局部高温形成表面下的回火区域，组织和化学成分与基底不同，硬度高，加上表面残余应力，在压铸模使用初期抛光不当会产生小裂缝（见图7）。压铸模与压铸机之间的平行度.垂直度的安装精度会导致导轨异常磨损或顶出困难，影响铸件外观(见图8)。

第四，合理规范热处理工艺。

压铸模材料应具有较高的热强度和回火稳定性，以获得较高的热疲劳抗性和耐磨性。此外，由于压铸模具的精度和复杂性不同，淬火变形和裂纹可以通过后续处理来消除（见图9。图10）。

压铸锌铝镁合金，压铸模与金属液接触的零件一般热处理硬度为44-48HRC，压铸铜合金硬度为38-42HRC。在使用压铸模之前，需要进行去应力处理。我们使用它。H13材料作为模芯压铸模，通常在5000-10000模之间进行一次去应力回火处理，然后每15000-20000模数进行一次去应力处理，退火温度比原来的回火温度低30-50。

加固压铸模表面。

表面强化处理是对材料表面施加非常高的能量，使其发生物理-化学变化，从而实现强化。这个过程有简单的过程.加工速度快.零件变形小.生产效率高的特点。在这个过程中，电火花表面强化技术是一种减少表面冲刷的方法.防止金属咬合.延长其使用寿命的有效方法之一。在表面强化处理过程中，连接回路的正负(金属工件)通过脉冲电路放电进行周期性接触，导致气隙放电，形成火花和高温。高温升华的正极材料在工件表面重熔沉积.扩散.复合和硬化的过程使复合工件的表面成分均匀.沉积层结构致密，硬度高。沉积层与基体结合牢固，抗冲击，不易剥落，加强处理时，工件处于冷状态，放电点小，时间短，无退火变形。本公司将两套表面强化压铸模与普通压铸模进行比较，说明是否耐腐蚀.耐高温.耐磨损.耐高温.耐磨等性能，可延长压铸模寿命10000-20000。

6.压力铸件的使用规范。

6.1预热和热平衡压铸模。

压铸模中的应力与压铸模中的温度梯度成正比，因此有必要适当提高预热温度。然而，高预热温度会降低压铸模表面材料的屈服强度，从而影响模具的热疲劳性能。此外，在生产过程中保持热平衡，提高生产效率.确保铸件的密封性很重要。冷水机必须连续使用，冷却水在生产过程中不得突然打开或关闭。工作的节奏和一致性为保持压铸模具的热平衡创造了条件。

6.使用压铸模漆。

涂层的使用在保护压铸模材料方面起着重要的作用。涂层不均匀覆盖的区域通常是严重腐蚀的区域。当涂层喷入高温模腔时，蒸汽压力过大，导致脱模.溅起，使漆膜不能完全吸附在形状表面。方案是增加喷涂压力，使雾滴获得更高的动能，克服雾滴凝结现象，达到均匀涂层的目的。

6.3保养压铸模。

压铸模在使用过程中，由于支撑板的原因，压铸模是定期检修的.套板.抽芯机构.压铸模具早期损坏的重要原因是机构的变形和松脱。

6.4压力铸件模具安装及使用规范。

(1)压铸模在使用前，首先阅读压铸模材料的说明和注意事项，了解压铸模的基本结构，尤其是压铸模上各滑块的运动顺序。

(2)开启新压铸模.固定模具，清除压铸模上的污垢和腐蚀，检查模腔内的抛光是否不彻底，检查压铸模的活动部位，如滑板.推杆.复位杆等位置是否准确.是否有倾斜现象，检查型面.型芯.导柱.斜导柱.油缸等，不能碰触.凹陷.裂缝等缺陷。

(3)打开冷却水，检查冷却水管道是否畅通，是否有泄漏；检查油缸与滑块的连接处(见图11)是否安装正确.结构可靠.动作灵活。

(4)压铸模在使用前应进行预热。我公司一般用液化气填充，用火焰喷枪加热压铸模。