谈谈耽误 模具利用 寿命下降 铝型材临盆 本钱

1 前 言

模具的工作条件是极度卑劣 的,在高温、高压下承受猛烈 的磨擦 、磨损感化 ,按照现场出产统计数据显示模具的主要掉 效情势 有三种：

(1)磨擦 、磨损掉 效占65%,

(2)委靡裂纹掉 效占18%,

(3)塑性变形塌陷掉 效占15%。

掉 效模具的剖断 根据 为挤出成品 不克不及 到达 产物 尺度 要求且没法 再修复,模具利用 寿命一般用有用 通料量来描写 。

2 模具利用 寿命的影响身分

2.1 合同品种与模具设计

(1)挤压系数与型材构造 复杂水平 。型材 截面积和构造 复杂水平 分歧 时模具利用 寿命也分歧 。挤压系数Κ一般>7,当Κ=8～40利用 寿命较长,Κ>70则难以挤压,利用 寿命较短,品种的构造 对模具寿命有主要 影响,构造 愈复杂,局部刚性不敷 ,发生 流速不均,并造成局部应力集中。流速不均,轻易 堵模和闷车或构成 扭拧海浪 ,故构造 复杂的模具有用 寿命要短些,而构造 对称、壁厚平均 、宽厚比相对较小者则寿命较长。

(2)壁厚和公役 局限 。从出产现实 环境看,型材壁厚∆=1.3～1.4mm时利用 寿命都较长,∆≤1mm时利用 寿命年夜 幅度下降 。壁厚公役 局限 愈年夜 ,则利用 次数愈多,利用 寿命愈长;公役 局限 愈小,短时间 内易跨越 公役 局限 ,造成过早磨损而报废。

(3)模具构造 设计,型材的理论重心凡是放在模型 中间 。当平面模中悬臂较年夜 时,现实 上把前支模和模型 设计成整体构造 ,年夜 年夜 提高悬臂强度,下降 了悬臂塑性变形和委靡断裂偏向 ,在多半 厂家都有成功利用。模孔距挤压筒边沿 太小时,挤压筒内壁氧化物、夹渣易进入模孔而擦伤工作带,一般讲要年夜 于15mm。模具设计时要充裕 处置惩罚 好应力集中 的环境,构造 缘由 酿成的 应力集中部位极可能 是模具冷、热委靡裂纹过早发生的部位。平面模尖角和分流模下模的工艺圆角R=0.3～0.5mm,分流桥断面外形 尽量做成滴水 状,滴水状既可避免应力集中,又有益 于金属活动 ,需要 时要对空刀部位尺寸进行强度校核较量争论 ,其处置惩罚 也尽量 呈梯形。

2.2 模具制造

(1)模具加工工艺的选择。

加工工艺主要 指毛坯铸造 、电加工、尺度 装配、工作带加工和热处置惩罚 。现场统计数据评释,铸造 的毛坯比未铸造 的寿命要提高30%。整体切割能改良 工作带的外面 质量,石墨电极比紫铜电极更能提高工作带和空刀的精度(两者 综合,可以使 一次上机及格 率提高20%)。用真空炉进行热处置惩罚 ,硬度平均 和变形小。年夜 多半 平面模都是前支模、模型 、垫子三件进行装配,分流模自己 是上下装配的构造 。模型 装配精度达不到要求,会使成品 形位尺寸不变性差,且经补缀 后又易发生转变 。年夜 多半 模具都采取 尺度 定位销定位,以削减 位置误差,再配以紧固螺钉进行紧固定位,来解决装配精度问题。

(2)工序质量。

工序质量是对设计质量的包管 ,模具利用 阐发评释,发生 海浪 、曲折 、扭拧、扩并口等成品 缺点 的60%是与工序质量有关,应对每道工序设立建设工序卡片,以便进行工序质量检讨,尽量削减 积累 误差。

2.3 挤压工艺

(1)挤压锭坯尺寸。在挤压系数已定的条件下,挤压锭坯尺寸的选择是不是 公道 与模具有用 通料量有关。一般来说 ,型材出产是按定尺组织出产和发卖 ,应以定尺数目 最多、几何废物 起码 肯定 锭坯尺寸。

(2)挤压温度。挤压温度由模具加热温度、挤压筒定温文锭坯加热温度来决意 ,锭坯加热温渡过 低则易闷车,而引发 压力升高,使模具局部呈现微量塑性变形,或在应力集中部位发生 微裂纹,锭坯加热温渡过 高会使金属软化,而粘附于工作带外面 乃至 堵模(严重时模具在高压下崩塌)。

(3)挤压速度。

挤压时是放热反映,速度太快,磨擦 加重 使磨损加快 ,也易堵模或成品 外面 粗拙 ,速渡过 慢使出产率下降,在包管 质量的条件 下应尽量 提高挤压速度。

2.4 挤压锭坯

合金成份 的节制 尤其 主要 ,以6063为例,Mg2Si是节制 型材力学机能 的环节身分 ,一般环境下Mg2Si含量在0.65%～0.75%便可 包管 ,应节制 好Mg∶Si,我厂按照现场优化节制 ,取Mg∶Si=1.55～1.70。一般厂家要求铸锭晶粒度达一级尺度 ,以加强 塑性和削减 各向异性,铸锭中若气孔多、组织松散 ,有中间 裂纹时,气体俄然释放有时会构成 “放炮”现象,使模具局部工作带俄然减载又加载,构成 巨年夜 冲击载荷,对模具十分有害。

氧化物夹渣处于锭坯外面 时会使工作带加重 磨损而初期 掉 效。锭坯平均 化对提高模具寿命很有益处,在550～570℃保温8h后强迫 冷却,挤压时冲破 压力可下降 10%摆布,挤压速度可提高10%～20%,然则 ,多半 厂家今朝 并未进平均 化处置惩罚 。

2.5 模具的办理与准确 利用

(1)模具的准确 利用 。包孕 严厉 的加热轨制 ,准确 的装配体例和公道 的挤压根数,一般模具在420～450℃下保温2h都无问题,但如果 加热时间跨越 8h,会使氮化层硬度下降 。模具利用 时必需 有适合 的配套办法 (如模支承、模垫、支承环等)。模具一次挤压次数切实其实 定是为了回护模具,一般在80～150根为好 。

(2)碱洗。碱洗模具,起首 为析氢反映,其次才为模具钢的侵蚀 反映,一般地讲,不会发生后者的环境。不外 ,若NaOH浓度和温渡过 高时,两种环境都能发生,氢气可能致使 氢脆侵蚀 开裂,碱洗后应将Al(OH)3清算 清洁 ,以避免 热烧结构成 硬块而影响工作带或成品 。

(3)氮化。模具氮化可以使 寿命提高2.5倍以上(不氮化时,寿命为2～3t