1采取合理的制造工藝流程和制造工藝
合理的制造工藝流程可以有效地延長(zhǎng)鋅合金壓鑄模具的使用壽命。對(duì)于3CrW8V鋼工藝流程為:鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→拋光→試模→修整→氮化。實(shí)踐證明按此工藝流程制造的鋅合金壓鑄模具壽命都較長(zhǎng)。
1.1采用先進(jìn)的毛坯鍛造工藝
對(duì)于3CrW8V鋼采用多向鍛拔的鍛造工藝是較合理的。可以使碳化物分布均勻,形成合理的流線分布,提高耐磨性和各向同性。延伸與鍛粗的鍛造比控制在2.5至4之間,鍛打4~7次。在加熱規(guī)范中,特別重視始鍛溫度和終鍛溫度。加熱溫度為1130—1160C.始鍛溫度為1080~1100C,終鍛溫度為900~850℃較理想。
為了使鍛坯組織均布,降低硬度,便于切削加工.必須進(jìn)行退火處理。宜采用高溫退火,可以得到細(xì)小的珠光體,而且操作簡(jiǎn)便.不易氧化脫碳。高溫退火規(guī)范為加熱到Acl(850C),在750~780C燒透,保溫l0~l2小時(shí),隨爐冷卻至600C后空冷。
1.2采用合理的熱處理規(guī)范
由于鋅合金壓鑄模具工作時(shí).模腔溫度不會(huì)超過400℃,所以3CrW8V鋼淬火溫度一般選在1050~1100℃油冷,回火溫度選在580℃,熱處理硬度控制在HRC44~48較合適,可以獲得較高的熱疲勞抗力和耐磨性
2精心設(shè)計(jì)壓鑄件.提高壓鑄件的工藝合理性
鋅合金壓鑄模具的局部開裂,型腔表面磨損和擦傷及型腔壁面交界處裂紋等失效,很大程度是由鋅合金壓鑄件的工藝不合理而造成的。因此在滿足鋅合金壓鑄件性能的前提下,提高鋅合金壓鑄件的工藝合理性是非常重要的。
2.1在滿足壓鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí),盡量采用薄壁結(jié)構(gòu),不僅能減輕鋅合金壓鑄件的質(zhì)量,而且減小鋅合金壓鑄模具的熱載荷。
2.2鋅合金壓鑄件壁厚應(yīng)均勻或過渡平緩,避免熱節(jié),以減少局部熱量集中引起鋅合金壓鑄模具過早地?zé)崞谑?/p>
2.3鋅合金壓鑄件所有轉(zhuǎn)角處.應(yīng)有適當(dāng)?shù)蔫T造圓角,以避免鋅合金壓鑄模具相應(yīng)部位形成棱角,產(chǎn)生裂紋或塌陷。
2.4壓鑄件上應(yīng)盡量避免窄而深地凹穴,窄而高的筋槽,以避免鋅合金壓鑄模具相應(yīng)部位出現(xiàn)尖凸,凹槽,凸條,使散熱條件惡化,不勻衡,造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生崩裂、斷裂。
2.5鋅合金壓鑄件在允許的范圍內(nèi),宜采用較大的出模斜度,以減少推出力或抽芯力,以避免開模抽芯、脫模時(shí)擦傷鋅合金壓鑄模具型腔壁。
3合理的使用保養(yǎng)維修
鋅合金壓鑄模具投入使用后,正確的使用與維修也可大大提高壽命。
3.1鋅合金壓鑄模具的預(yù)熱是必要的
預(yù)熱可提高模具的韌性,減小模具斷面上的溫度梯度,降低模具的熱應(yīng)力。預(yù)熱的溫度不宜過高,過高的預(yù)熱溫度則會(huì)降低表層的屈服強(qiáng)度,反而會(huì)減少鋅合金壓鑄模具的使用壽命。鋅合金壓鑄模具預(yù)熱120~150C較適宜。預(yù)熱時(shí)應(yīng)緩慢均勻加熱以使鋅合金壓鑄模具中鑲塊與模座跟上溫度的變化,同時(shí)應(yīng)從壓鑄過程中模具溫升最高的中心部位預(yù)熱。
3.2新模定期消除應(yīng)力退火
鋅合金壓鑄模具由于反復(fù)受到高溫、高壓的金屬液沖刷、冷熱交替劇烈,內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大,當(dāng)應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí),模具表面產(chǎn)生龜裂,有時(shí)會(huì)斷裂。
新模壓射3000~5000次后進(jìn)行退火,壓射10000~15000次后再進(jìn)行退火,壓射30000~40000次后再一次退火,當(dāng)壓射到50000次后,模具較穩(wěn)定。
退火工藝550±l0C,保溫3~5h,低溫退火,隨爐冷卻。
除了用熱處理方法消除應(yīng)力,國(guó)外近年來采用振動(dòng)去應(yīng)力法。對(duì)鋅合金壓鑄模具接上振動(dòng)饋人器后低頻振動(dòng)處理30一50min,可將鋅合金壓鑄模具內(nèi)應(yīng)力完全去除。
3.3合理的涂料
合理使用涂料也能提高鋅合金壓鑄模具使用壽命。一般涂料使用方法為噴涂或涂刷。噴涂法比涂刷法效果好。噴涂法涂料膜厚薄均勻且穩(wěn)定,在提高模具壽命的同時(shí),能獲得表面質(zhì)量較高的壓鑄件。
目前國(guó)內(nèi)外普遍采用物化特性類似石墨的二氧化硅水基涂料,使用前用l0~30倍的水進(jìn)行稀釋。
3.4局部破裂后采用焊補(bǔ)法維修
若模具局部崩裂可采用氬弧焊接法連行修補(bǔ)。焊接材料和母材相同。焊前焊接部位應(yīng)清除氧化物和油漬。并應(yīng)預(yù)熱以減少因焊接高溫產(chǎn)生開裂的傾向。預(yù)熱溫度一般在300℃以上;焊接時(shí)采用少量多次熔滴焊接,電流衰減收弧;焊后對(duì)已熱處理的鋅合金壓鑄模具采用較回火溫度低5~10℃的溫度回火。