Formy na tlakové lití hliníku jsou v současné době široce používanými formami. Vzhledem k dlouhému výrobnímu cyklu, velkým investicím a vysoké výrobní přesnosti jsou náklady relativně vysoké. Proto se doufá, že hliníková matrice má dlouhou životnost. Avšak vlivem řady faktorů, jako jsou materiály, obrábění, použití atd., Forma často předčasně selže a je vyřazena, což vede k velkému odpadu. Následuje analýza základních faktorů ovlivňujících životnost hliníkové matrice a odpovídající preventivní opatření při výběru, konstrukci, výrobě a použití formy.
1. Materiál
Dopad materiálu formy na životnost formy se odráží ve třech aspektech: zda je výběr materiálu formy správný, zda je materiál dobrý a zda je použití rozumné. Statistiky ukazují, že kvůli nesprávnému výběru materiálu a tepelnému zpracování asi 70% forem selže dříve. Formy na tlakové lití hliníku jsou formy pro horké práce a jejich podmínky použití jsou extrémně drsné. Teplota tání hliníku je 580-740 ° C a teplota roztaveného hliníku se během lití pod tlakem reguluje na 650-720 ° C. Při tlakovém lití bez předehřátí formy se povrchová teplota dutiny zvýší z teploty místnosti na teplotu kapaliny a povrch dutiny ponese velké tahové napětí. Když je forma otevřena, povrch dutiny nese velké tlakové napětí. Po tisících tlakových odlitků došlo na povrchu formy k vadám, jako jsou praskliny. Proto jsou požadavky na hliníkové matrice relativně vysoké.
2. Konstrukční návrh
Manuál pro návrh forem podrobně popisuje problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při navrhování forem na tlakové lití hliníku. Je třeba zdůraznit, že konstrukční návrh formy by se měl snažit vyhnout ostrým zaobleným rohům a nadměrným změnám průřezu. Koncentrace napětí způsobená ostrými zaoblenými rohy může dosahovat až 10násobku průměrného napětí. Je snadné způsobit předčasné selhání formy. Kromě toho věnujte pozornost deformaci a praskání následného tepelného zpracování v důsledku nepřiměřeného konstrukčního návrhu. Aby se zabránilo deformaci a praskání tepelným zpracováním, musí být rozměry průřezu jednotné, symetrické a jednoduché. Slepé otvory by se měly otevírat co nejvíce průchozími otvory a v případě potřeby je možné je otevřít. Vyvarujte se geometrických mezer v konstrukčním návrhu. Včetně značek nožů, zahrnutých úhlů, odmašťovacích drážek, mutací otvorů a průřezů atd., Aby se snížil výskyt vad struktury dílů a tepelného zpracování.
3. Obrábění
Nesprávné obrábění snadno způsobí koncentraci napětí, nedostatečné dokončení a obrábění neodstraní úplně a rovnoměrně oduhličenou vrstvu vytvořenou válcováním a kováním. Vše může vést k předčasnému selhání materiálu. Také v procesu zpracování formy. Silnější šablony nelze překrývat, aby byla zajištěna jejich tloušťka. Protože se tloušťka ocelového plechu zdvojnásobí, deformace v ohybu se sníží o 85% a laminace může hrát pouze superpozici. Ohybová deformace dvou desek se stejnou tloušťkou jako dýha je čtyřikrát větší než u dýhy. Při zpracování kanálu chladicí vody je třeba věnovat zvláštní pozornost zajištění soustřednosti při oboustranném zpracování. Pokud rohy hlav nejsou vzájemně soustředné, připojené rohy během používání prasknou. Povrch chladicího systému by měl být hladký, nejlépe bez stop po obrábění. S pokrokem v technologii je nutné věnovat pozornost použití pokročilé technologie obrábění, která vede ke zlepšení přesnosti obrábění dílů formy, čímž se prodlužuje životnost formy.
4. Broušení a EDM
Doba broušení může způsobit místní přehřátí kovového povrchu, což vede k vysokému zbytkovému namáhání povrchu a strukturálním změnám, které mohou vést k trhlinám. Kromě toho může nesprávné předběžné ošetření původní struktury, segregace karbidů, hrubá zrna a nedostatečné popouštění způsobit trhliny při broušení. Proto za podmínky zajištění materiálu věnujte pozornost volbě použitelné chladicí kapaliny pro řízení chlazení procesu mletí. Regulujte rychlost broušení, abyste omezili výskyt trhlin.
EDM může po kalení a temperování vytvořit na povrchu formy jasně bílou tvrzenou vrstvu kaleného martenzitu. Tloušťka vytvrzené vrstvy je určena intenzitou a frekvencí proudu během zpracování. Při hrubování je hlubší a při dokončování mělčí. Vytvrzená vrstva způsobí velké namáhání povrchu formy. Pokud není vytvrzená vrstva odstraněna nebo je eliminováno napětí, je povrch formy náchylný k elektrickým trhlinám, důlkovým korozím a praskáním během používání. Odstranění vytvrzené vrstvy nebo odlehčení namáhání může být provedeno: dutina.
5, tepelné zpracování
Nesprávné tepelné zpracování je důležitým faktorem vedoucím k předčasnému selhání formy. Deformace tepelného zpracování je způsobena hlavně tepelným napětím a strukturálním napětím. Když napětí překročí mez kluzu, materiál projde plastickou deformací. Když napětí překročí mez pevnosti, způsobí to kalení dílu. Při tepelném zpracování forem na tlakové lití hliníku věnujte pozornost následujícím bodům:
(1) Pokud výkovky nejsou ochlazeny na pokojovou teplotu, mělo by být provedeno sferoidizační žíhání.
(2) Po hrubování a před dokončením přidejte kalení a popouštění. Aby se zabránilo příliš vysoké tvrdosti a způsobení obtíží při obrábění, měla by být tvrdost omezena na 25-32 HRC. Před dokončením by mělo být uspořádáno popouštění.
(3) Během kalení dávejte pozor na teplotu ohřevu a dobu držení oceli, abyste zabránili hrubnutí austenitu. Během temperování udržujte teplotu na 20 mm / h a počet temperování je obvykle 3krát. Pokud dojde k infiltraci chloru, lze třetí temperování vynechat.
(4) Během tepelného zpracování je třeba věnovat pozornost oduhličení a opětovnému zauhlování povrchu dutiny.
(5) Při nitridaci dávejte pozor, aby na nitridačním povrchu nebyly žádné olejové skvrny. Na očištěný povrch se nesmí dotýkat přímo rukama. Noste rukavice, abyste zabránili znečištění nitridovaného povrchu olejem a nitridované vrstvě.
(6) Mezi dvěma procesy tepelného zpracování, kdy teplota předchozího procesu poklesne na dotek rukou, se provede další proces, který by neměl být ochlazen na pokojovou teplotu.
(7) Použití metody statického kalení, kalení solnou pecí, speciálního kalení přípravků a dalších metod ke snížení zkreslení tepelným zpracováním.
(8) Sledování použití pokročilých zařízení a procesů pro tepelné zpracování, jako je ohřev vakuovou pecí a pece s proudícími částicemi, může zlepšit povrchovou úpravu formy, což je prospěšné pro řízení deformace tepelného zpracování a prodloužení životnosti dílů .
6. výrobní operace
Při určování rychlosti vstřikování hliníkových forem pro tlakové lití by rychlost neměla být příliš vysoká. Příliš vysoká rychlost způsobí korozi formy a zvýšení usazenin na dutině a jádře: příliš nízká však snadno způsobí poškození lití. Proto je minimální rychlost vstřikování pro formy na tlakové lití hliníku 18 m / s, maximální rychlost vstřikování by neměla překročit 53 m / s a průměrná rychlost vstřikování je 43 m / s. Během používání formy musí být proces odlévání přísně kontrolován. V rozsahu procesního povolení. Pokuste se co nejvíce snížit teplotu lití a rychlost vstřikování roztaveného hliníku a zvýšit teplotu předehřívání formy. Teplota předehřívání hliníkové formy pro tlakové lití se zvyšuje ze 100–130 ° C na 180–200 ° C a životnost formy se může výrazně zlepšit. Současně se vyhne nesprávnému nastavení a provozu obráběcího stroje, což má za následek předčasné selhání formy.
7. údržba forem
1. Včas odstraňte usazeniny v dutině formy. Poté, co se forma po určitou dobu použije, budou na dutině a jádru usazeniny. Tyto usazeniny jsou tvořeny kombinací odformování Jing, nečistot chladicí kapaliny a malého množství tlakově litého kovu za vysoké teploty a vysokého tlaku. Některé usazeniny jsou velmi tvrdé a pevně přilnou k povrchu jádra a dutiny, takže je obtížné je odstranit. Při odstraňování usazenin lze k jejich odstranění použít broušení nebo mechanické metody. Dávejte pozor, abyste nepoškodili jiné povrchy a nezpůsobili rozměrové změny.
2. Častá údržba pro udržení formy v dobrém provozním stavu. Po otestování nové formy věnujte pozornost odlehčení a popouštění, když forma neochladla na pokojovou teplotu. Když se nová forma použije na 1 / 6-1 / 8 konstrukční životnosti, to znamená, že hliníková forma pro tlakové lití je 10 000krát, dutina formy a základna formy by měly být temperovány na 450-480 ° a dutina by měly být vyleštěny a chlorovány, aby se vyloučilo vnitřní pnutí a malé praskliny na povrchu dutiny. Stejná údržba bude v budoucnu prováděna každých 12 000–15 000 forem. Když se forma použije 50000krát, lze ji udržovat každých 25000-30000krát. Údržbou lze výrazně zpomalit rychlost a čas praskání způsobeného tepelným namáháním. Účinně zlepšit životnost formy a kvalitu odlévání.
3. Vady formy včas opravte. V případě silné eroze a praskání může být povrch formy nitridován, aby se zlepšila tvrdost a odolnost proti opotřebení povrchu formy. Při nitridování dávejte pozor na pevnost spoje matrice a nitridační vrstvy a tloušťka nitridační vrstvy by neměla přesáhnout 0,15 mm. Příliš silná nitridační vrstva snadno spadne na dělicí ploše a v ostrých rozích. K opravě defektů povrchu formy lze použít metodu svařování. Věnujte pozornost složení složení svařovací tyče a svařence během svařování, čištění svařovací plochy a sušení svařovací tyče, ořezávání a dokončování dutiny po svařování a odlehčení a popouštění po svařování.
Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují životnost hliníkové matrice, zahrnující mnoho aspektů, jako zpracovatelského průmyslu. Společnost Cong musí správně navrhnout strukturu formy, přesně vyrobit součásti formy, formulovat přiměřený proces tepelného zpracování, používat formy přiměřeně podle specifikací procesu a opravit a udržovat je včas. To může plně ovlivnit výkonnost forem a účinně zlepšit kvalitu a kvalitu hliníkových forem. Životnost.