金屬鋁壓鑄具備生產效率高、節約原料、降低生產成本、商品性能好和精度高特性,在生產上獲得廣泛運用。
壓鑄模具的工作表層,立即與液態金屬觸碰,承擔髙壓、髙速流動性的液態金屬的磨蝕和加熱,在工件脫模之后,又遭受急速冷卻,因而,熱疲憊開裂、熱磨壞和熱融蝕是壓鑄模具普遍的無效方式,因此,規定壓鑄模具有耐熱冷疲憊性能、高溫下的強度和韌性、耐液態金屬磨蝕性能、較高的耐溫性和高的傳熱性、優良的抗氧化性性能和高的淬透性及耐磨性等。
熱處理是提升壓鑄模具使用壽命的關鍵步驟。調研說明:因熱處理工藝或操作不善而造成模具破裂無效占無效數量的60%上下。因而,在壓鑄模具生產中,必須開展恰當的熱處理工藝操作。
一.壓鑄模具的制造工藝線路
1.一般壓鑄模
煅造—球化退火—機械粗加工—穩定化處理—精加工成型—淬火及回火—銑工安裝。
2.樣子復雜、精度規定高的壓鑄模
煅造—球化退火(或調質處理)—粗加工—調質—電加工或精加工成型—銑工刃磨—滲氮(或氮碳共滲)—研磨拋光。
二.壓鑄模具常規熱處理工藝
熱處理工藝在壓鑄模具制造中運用極為普遍,它能提升模具零件的應用性能,增加模具使用壽命。除此之外,熱處理還能夠改進壓鑄模具的制作工藝性能,提升加工品質,降低刀具磨壞,因而,在模具加工中占據十分關鍵的影響力。
壓鑄模具關鍵用鋼來制造,其制造工序中的常規熱處理為:球化退火、穩定化處理、調質和淬、回火。根據這種熱處理工藝對鋼的組織架構開展更改,使壓鑄模具得到所必須的機構和性能。
1.預先處理
鑄造后的壓鑄模模坯,務必選用球化退火或調質熱處理,一方面清除應力降低硬度,便于鉆削加工,另外為最后熱處理搞好機構準備。淬火后,可得到勻稱的機構和彌漫遍布的碳化物,以改進模具鋼的強韌性。因為調質處理的效果好于球化退火,因此,強韌性規定高的模具,經常以調質替代球化退火。
2.穩定化處理
壓鑄模一般來說凹模非常復雜,在粗加工時會造成很大的內應力,在淬火時會造成形變。為了清除應力,一般在粗加工后應開展去應力淬火,即穩定化處理。
其工藝為:加熱溫度650℃-680℃,保溫2-4h后出爐空冷。樣子較復雜的壓鑄模需爐冷至400℃下列出爐空冷。模具淬火回火后開展電火花加工,加工表層會造成變質層,易造成線割裂痕,也應開展較低溫度的去應力淬火。
3.淬火預熱
壓鑄模用鋼多見高合金鋼,因其傳熱性差,在淬火加熱時務必遲緩開展,常采用預熱對策。針對防形變規定不太高的模具,不在造成開裂的狀況下,預熱頻次能夠少些,但防形變規定高的模具,務必數次預熱。較低溫度(400℃-650℃)的預熱,一般在氣體爐中開展;較高溫度的預熱,應選用鹽浴爐,預熱時間仍按1min/mm計。
4.淬火加熱
針對典型性壓鑄模用鋼而言,高的淬火加熱溫度有益于提升耐熱性和抗變軟的能力,緩解熱疲憊趨向,但會造成晶粒長大和晶界產生碳化物,使韌性和塑性變形降低,造成嚴重開裂。因而,壓鑄模規定有較高韌性時,通常選用低溫淬火,而規定具備較高的高溫強度時,則選用較高溫度淬火。
為了得到優良的高溫性能,確保碳化物能充分地融解,獲得成份勻稱的奧氏體,壓鑄模的淬火保溫時間都較為長,一般在鹽浴爐中加熱保溫指數取0.8-1.0Min/mm。
5.淬火冷卻
針對樣子簡易、防形變規定不太高的壓鑄模選用油冷;而樣子復雜、防形變規定高的壓鑄模選用分級淬火。為了避免 形變和開裂,不管選用哪些冷卻方法,都不允許冷至室溫,一般應凍到150℃-180℃、均熱一定時間后馬上回火,均熱時間可按0.6min/mm計算。
6.回火
壓鑄模務必充分回火,一般回火三次。第 一次回火溫度設在二次硬化的溫度范疇;第二次回火溫度的挑選要使模具做到所規定的硬度;第三次回火要小于第二次l0℃-20℃。回火后均選用油冷或空冷,回火時間不少于1h。