Formy odlewnicze z aluminium są obecnie szeroko stosowanymi formami. Ze względu na długi cykl produkcyjny, duże inwestycje i wysoką precyzję produkcji, koszt jest stosunkowo wysoki. Dlatego oczekuje się, że aluminiowa matryca będzie miała długą żywotność. Jednak ze względu na wpływ szeregu czynników, takich jak materiały, obróbka skrawaniem, zastosowanie itp., Forma często ulega przedwczesnemu uszkodzeniu i jest złomowana, co skutkuje dużymi odpadami. Poniżej znajduje się analiza podstawowych czynników wpływających na żywotność matrycy aluminiowej i odpowiednich środków ostrożności podczas doboru, projektu, produkcji i użytkowania formy.
1. Materiał
Wpływ materiału formy na żywotność formy znajduje odzwierciedlenie w trzech aspektach: czy dobór materiału formy jest prawidłowy, czy materiał jest dobry i czy użycie jest rozsądne. Statystyki pokazują, że z powodu niewłaściwego doboru materiału i obróbki cieplnej około 70% form zawodzi wcześnie. Aluminiowe formy odlewnicze są formami do pracy na gorąco, a warunki ich użytkowania są wyjątkowo trudne. Temperatura topnienia aluminium wynosi 580-740 ° C, a temperatura stopionego aluminium jest kontrolowana na poziomie 650-720 ° C podczas odlewania ciśnieniowego. Podczas odlewania ciśnieniowego bez wstępnego podgrzewania formy, temperatura powierzchni wnęki wzrośnie z temperatury pokojowej do temperatury cieczy, a powierzchnia wnęki wytrzyma duże naprężenie rozciągające. Po otwarciu formy powierzchnia wnęki jest narażona na duże naprężenia ściskające. Po tysiącach odlewów na powierzchni formy pojawiły się wady, takie jak pęknięcia. Dlatego wymagania dotyczące materiałów na matryce aluminiowe są stosunkowo wysokie.
2. Projekt konstrukcyjny
Podręcznik projektowania form szczegółowo opisuje zagadnienia, na które należy zwrócić uwagę podczas projektowania aluminiowych form odlewniczych. Należy podkreślić, że projekt konstrukcyjny formy powinien starać się unikać ostrych zaokrąglonych narożników i nadmiernych zmian przekrojów. Koncentracja naprężeń spowodowana ostrymi zaokrąglonymi narożnikami może być nawet dziesięciokrotnie większa od średniego naprężenia. Łatwo jest spowodować wczesną awarię formy. Ponadto należy zwrócić uwagę na odkształcenie i pękanie późniejszej obróbki cieplnej z powodu nieracjonalnego projektu konstrukcji. Aby zapobiec odkształceniom i pęknięciom podczas obróbki cieplnej, wymiary przekroju poprzecznego powinny być jednolite, symetryczne i proste. Otwory nieprzelotowe należy otwierać tak długo, jak to możliwe, a otwory procesowe można otwierać w razie potrzeby. Unikaj geometrycznych luk w projektowaniu konstrukcji. W tym ślady po nożach, uwzględnione kąty, bruzdy, otwory i mutacje przekroju itp., Aby zmniejszyć występowanie struktury części i defektów obróbki cieplnej.
3. Obróbka skrawaniem
Niewłaściwa obróbka łatwo powoduje koncentrację naprężeń, niewystarczające wykończenie, a obróbka nie usuwa całkowicie i równomiernie odwęglonej warstwy utworzonej przez walcowanie i kucie. Wszystko może doprowadzić do wczesnej awarii materiału. Również w trakcie przetwarzania formy. Nie można nakładać grubszych szablonów, aby zapewnić ich grubość. Ponieważ grubość blachy stalowej jest podwojona, odkształcenie przy zginaniu zmniejsza się o 85%, a laminowanie może odgrywać tylko superpozycję. Odkształcenie przy zginaniu dwóch płyt o tej samej grubości co fornir jest 4 razy większe niż w przypadku forniru. Podczas obróbki kanału wody chłodzącej należy zwrócić szczególną uwagę na zapewnienie współosiowości w obróbce dwustronnej. Jeśli rogi głowicy nie są współśrodkowe względem siebie, połączone narożniki pękną podczas użytkowania. Powierzchnia układu chłodzenia powinna być gładka, najlepiej bez śladów obróbki. Wraz z postępem technologii należy zwrócić uwagę na stosowanie zaawansowanej technologii obróbki skrawaniem, co sprzyja poprawie dokładności obróbki elementów formy, a tym samym wydłużeniu żywotności formy.
4. Szlifowanie i EDM
Czas szlifowania może powodować miejscowe przegrzanie powierzchni metalu, co skutkuje dużymi powierzchniowymi naprężeniami szczątkowymi i zmianami strukturalnymi, które mogą prowadzić do pęknięć szlifierskich. Ponadto niewłaściwa obróbka wstępna pierwotnej struktury, segregacja węglików, gruboziarnista i niedostateczne odpuszczanie mogą powodować pęknięcia szlifierskie. Dlatego pod warunkiem zapewnienia materiału należy zwrócić uwagę na dobór odpowiedniego chłodziwa do sterowania chłodzeniem procesu szlifowania. Kontroluj prędkość szlifowania, aby zmniejszyć występowanie pęknięć.
EDM może po hartowaniu i odpuszczaniu tworzyć jasną, białą utwardzoną warstwę hartowanego martenzytu na powierzchni formy. Grubość utwardzonej warstwy zależy od natężenia i częstotliwości prądu podczas obróbki. Jest głębszy podczas obróbki zgrubnej i płytszy podczas wykańczania. Utwardzona warstwa spowoduje duże naprężenia na powierzchni formy. Jeśli utwardzona warstwa nie zostanie usunięta lub naprężenia zostaną wyeliminowane, powierzchnia formy jest podatna na pęknięcia elektryczne, wżery i pęknięcia podczas użytkowania. Usunięcie utwardzonej warstwy lub odprężenie może nastąpić poprzez: ① Usunąć utwardzoną warstwę kamieniem olejowym lub szlifowaniem: ② Pod warunkiem nie zmniejszania twardości, naprężenie jest obniżane poniżej temperatury odpuszczania, co może znacznie zmniejszyć naprężenie powierzchniowe formy wgłębienie.
5, obróbka cieplna
Niewłaściwa obróbka cieplna jest ważnym czynnikiem prowadzącym do wczesnej awarii formy. Odkształcenie po obróbce cieplnej jest spowodowane głównie naprężeniami termicznymi i naprężeniami strukturalnymi. Gdy naprężenie przekroczy granicę plastyczności, materiał ulegnie odkształceniu plastycznemu. Kiedy naprężenie przekroczy granicę wytrzymałości, spowoduje to hartowanie części. Podczas obróbki cieplnej aluminiowych form odlewniczych należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
(1) Gdy odkuwki nie są schładzane do temperatury pokojowej, należy przeprowadzić wyżarzanie sferoidyzujące.
(2) Po obróbce zgrubnej i przed wykończeniem należy dodać obróbkę hartowania i odpuszczania. Aby zapobiec zbyt dużej twardości i utrudnieniu obróbki skrawaniem, należy ją ograniczyć do 25-32 HRC. Przed zakończeniem należy przeprowadzić odpuszczanie naprężeniowe.
(3) Zwróć uwagę na temperaturę nagrzewania i czas utrzymywania stali podczas hartowania, aby zapobiec zgrubieniu austenitu. Utrzymuj temperaturę 20 mm / h podczas odpuszczania, a liczba odpuszczania jest na ogół 3 razy. W przypadku infiltracji chloru trzecie odpuszczanie można pominąć.
(4) Należy zwrócić uwagę na odwęglenie i ponowne nawęglenie powierzchni wnęki podczas obróbki cieplnej.
(5) Podczas azotowania należy zwrócić uwagę, aby na azotowanej powierzchni nie było zacieków olejowych. Czyszczonej powierzchni nie wolno dotykać bezpośrednio rękami. Nosić rękawice, aby zapobiec zabrudzeniu azotowanej powierzchni olejem i spowodowaniu warstwy azotowanej.
(6) Pomiędzy dwoma procesami obróbki cieplnej, gdy temperatura poprzedniego procesu spada na dotyk dłoni, wykonywany jest kolejny proces, którego nie należy schładzać do temperatury pokojowej.
(7) Stosowanie statycznej metody hartowania, hartowania w piecu solnym, specjalnego hartowania w osprzęcie i innych metod zmniejszania odkształceń obróbki cieplnej.
(8) Śledzenie wykorzystania zaawansowanych urządzeń i procesów do obróbki cieplnej, takich jak ogrzewanie w piecu próżniowym i piecu z przepływem cząstek, może poprawić wykończenie powierzchni formy, co jest korzystne dla kontrolowania odkształcenia obróbki cieplnej i przedłużenia żywotności części .
6. operacje produkcyjne
Przy określaniu prędkości wtrysku aluminiowych form odlewniczych, prędkość ta nie powinna być zbyt duża. Zbyt duża prędkość spowoduje korozję formy i wzrost osadów na wgłębieniu i rdzeniu, ale zbyt mała łatwo spowoduje wady odlewu. Dlatego minimalna prędkość wtrysku dla aluminiowych form odlewniczych to 18m / s, maksymalna prędkość wtrysku nie powinna przekraczać 53m / s, a średnia prędkość wtrysku to 43m / s. Podczas użytkowania formy proces odlewania musi być ściśle kontrolowany. W ramach procesu pozwolenie. Postaraj się maksymalnie obniżyć temperaturę odlewania i prędkość wtrysku stopionego aluminium oraz zwiększyć temperaturę wstępnego nagrzewania formy. Temperatura wstępnego podgrzewania aluminiowej formy odlewniczej zwiększa się z 100-130 ° C do 180-200 ° C, a żywotność formy można znacznie poprawić. Jednocześnie unika niewłaściwej regulacji i obsługi obrabiarki, co skutkuje przedwczesną awarią formy.
7. konserwacja pleśni
1. Usuń osady z gniazda formy na czas. Po pewnym czasie użytkowania formy na wgłębieniu i rdzeniu pojawią się osady. Osady te powstają w wyniku połączenia wyjmowanego z formy Jing, zanieczyszczeń chłodziwa i niewielkiej ilości odlewanego metalu pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Niektóre osady są bardzo twarde i mocno przylegają do powierzchni rdzenia i zagłębienia, co utrudnia ich usunięcie. Podczas usuwania osadów można je usunąć metodą szlifowania lub metodami mechanicznymi. Uważaj, aby nie uszkodzić innych powierzchni i nie spowodować zmian wymiarowych.
2. Częsta konserwacja w celu utrzymania formy w dobrym stanie. Po przetestowaniu nowej formy należy zwrócić uwagę na odprężanie i odpuszczanie, gdy forma nie ostygnie do temperatury pokojowej. Gdy nowa forma jest używana do 1 / 6-1 / 8 projektowanego okresu trwałości, to znaczy, że aluminiowa forma odlewnicza jest 10 000 razy, wnęka formy i podstawa formy powinny być odpuszczane w temperaturze 450-480 ℃, a wnęka należy wypolerować i chlorować, aby wyeliminować wewnętrzne naprężenia i drobne pęknięcia na powierzchni ubytku. W przyszłości taka sama konserwacja będzie przeprowadzana co 12 000-15 000 form. Gdy forma jest używana 50000 razy, można ją konserwować co 25000-30000 razy. Konserwacja pozwala na znaczne spowolnienie szybkości i czasu pękania spowodowanego naprężeniami termicznymi. Skutecznie poprawiają żywotność formy i jakość odlewów.
3. Napraw usterki formy na czas. W przypadku silnej erozji i pękania powierzchnię formy można azotować, aby poprawić twardość i odporność powierzchni formy na zużycie. Podczas azotowania należy zwrócić uwagę na wytrzymałość wiązania osnowy i warstwy azotującej, a grubość warstwy azotującej nie powinna przekraczać 0,15 mm. Zbyt gruba warstwa azotująca łatwo odpada na przecinanej powierzchni i ostrych narożnikach. Do naprawy defektów powierzchni formy można zastosować metodę spawania. Zwróć uwagę na dopasowanie składu sznura spawalniczego i spoiny podczas spawania, czyszczenie powierzchni zgrzewu i suszenie sznura spawalniczego, przycinanie i wykańczanie wnęki po spawaniu oraz odprężanie i odpuszczanie po spawaniu.
Istnieje wiele czynników, które wpływają na żywotność matrycy aluminiowej, z wieloma aspektami, jako przemysł wytwórczy. Cong musi prawidłowo zaprojektować strukturę formy, dokładnie wyprodukować części formy, sformułować rozsądny proces obróbki cieplnej, używać form w rozsądny sposób zgodnie ze specyfikacjami procesu oraz naprawiać i konserwować je na czas. Może to w pełni wpłynąć na wydajność materiałów form i skutecznie poprawić jakość i jakość form aluminiowych. Żywotność.