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延长压铸模具寿命之一:钢材选用及热处理

压铸模具的寿命是考量模具质量的重要指标,同时也是影响压铸企业经济效益的重要因素。因此,提高压铸模具寿命,无论对于压铸模具使用企业的经济利益,还是减少资源浪费的社会效益,都是非常有利的。


对于压铸模具,特别是铝合金压铸模具,由于铝合金熔点较高,压射速度较快,压射压力大,模具寿命相对于注塑、低压铸造等模具要低很多,一般在四万至十几万模次。因此,如何延长压铸模具寿命更值得我们研究、探讨。


提高压铸模具寿命途径很多,应该主要从四个方面入手:一是模具材料,二是模具设计,三是模具制造,四是模具使用和维护。品成金属小编今天从模具材料——钢材选用及热处理着手探讨如何延长压铸模具寿命。


模具材料以及材料的热处理是影响模具寿命的主要因素,模具材料包括型腔材料和套板材料。


1. 型腔材料


型腔材料以及热处理是影响模具寿命的主要直接因素,前面讲到模具损坏在型腔上主要表现为两种形式,一是开裂,二是表面龟裂。根据不同的铸件要求以及不同的压铸条件选择合适的模具钢,以及优化的热处理工艺,是延长模具寿命的重要途径。


在选择型腔材料时,我们应从三个方面进行考量,一是模具钢要具有抗裂纹扩展及延伸的能力,从而避免模具的整体开裂,欧洲,日本不同厂家现在生产的改良型H11及H13钢都把提高压铸用模具钢的韧性与延展性放在了首位。简单地讲,高的韧性与延展性能够提高钢的抗热疲劳性能从而提高模具寿命;二是材料的金相分析,显微组织结构决定了钢材的性能而不仅仅是合金元素,金相组织越细小冲击功越高。金相组织一方面取决于材料本身的特性,另一方面取决于热处理;三是材料内部质量,压铸模具型腔材料一般为锻造钢坯,内部容易存在微裂纹,及时发现和避免是十分关键的。为此,辉旺公司配置了冲击试验机、金相分析仪以及探伤机,进行材料的控制,对热处理的效果进行确认,确保模具质量,延长模具寿命。但是,目前国内大部分压铸模具制造企业,普遍缺乏检测设备,从而无法在前期做好模具材料以及热处理效果的控制,从而影响模具寿命,这一点应引起重视。


2、套板材料


套板材料包括滑道、压条材料等同样是影响模具寿命的因素。压铸是一个高压铸造过程,压铸比压一般在400-900公斤/平方厘米,作用在压铸型腔上的冲击压力是非常大的。而套板作为型腔的固定以及滑块滑动、锁紧等是非常重要的。如果选择不当,同样影响模具寿命。因此,必须根据不同的铸件要求以及不同的压铸条件以及型腔材料来选择合适的套板材料。目前,我们国家压铸模具套板以往大部分采用球墨铸铁或铸钢,最近几年才部分采用了S50C锻钢,并调质处理,从实际效果上,比以往有了较大改进。而国外有采用P20调质预应钢或4140淬火,尽管增加了模具成本,但是大大提高了套板的稳定性,延长了模具寿命,这值得我们借鉴。


品成金属的主要模具钢材供应商


经过多年的深耕,品成金属积累了丰富的钢材选用经验并不断更新,同时,品成金属仅从正规或者进口钢材指定代理商处采购钢材,并且热处理服务由钢材供应商一并提供以确保质量的一致性。品成金属的主要模具钢材供应商是一胜百ASSAB,著名的瑞典Uddeholm优质工具钢;一胜百是该钢材唯一的采购渠道。


其他模具刚包括大同Daido来自日本;百禄Bohler,总部瑞典;日立Hitachi,总部日本。


当然,除了正规的购买渠道以外,品成依托自有的获得CNAS认证的钢材实验室,也能独立自主完成钢材质量等级的判定及筛选,进一步为钢材的质量起到保驾护航的作用。


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