型材挤压模具的使用寿命直接影响加工企业生产效率及产品成本,除正确设计和合理使用外,模具加工制造过程中各工序对模具寿命也有影响。型材挤压模具加工工序:下料-锻造-退火-车削-钻孔-铣削-淬火-回火-线切割-电火花加工-研磨抛光-装配。
下面结合生产实践,对各工序的影响进行分析:
1模具钢冶金质量的影响铝挤压模具要承受反复载荷,型腔要受到反复挤压、摩擦及冷热变化,因此模具材料要求具有热强性、热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。模具钢中存在的冶金缺陷会降低钢的强韧性和抗疲劳性能力。
1.1非金属夹杂物尤其是脆性氮化物很容易造成模具裂纹源,在进一步热处理和使用中,裂纹会进一步扩展,而引起模具开裂。
1.2钢中含有多种特殊的元素,它们与碳结合,成为碳化物对提高钢的耐磨性,抗压强度有很大的作用,但是,在承受载荷时,大块或密集分布的碳化物会成为裂源。
1.3中心疏松会降低钢的抗压强度,但其疏松位于模具工作面上,则工作面易破损。目前广泛使用的电渣重熔H13(4Cr5MoSiV1)模具钢,其纯洁度较好,并具有良好的淬透性,强韧性、耐磨性和塑性也较好,热处理变形小,抗热疲劳并且抗裂,防展性好已取代了较早使用的3Cr2W8V钢。
2锻造、退火工艺的影响轧制钢材有组织方向、强度差异,需通过锻造改善组织,使碳化物破碎,且分布均匀,减轻偏移程度,提高钢的致密度。轧制钢材的锻造比一般不小于3,锻压后硬度高且有残余应力,应及时退火,以消除锻造应力,降低硬度,提高机械加工切削性能。
3机械加工的影响
3.1表面粗糙度的影响。模具在机械加工过程中,表面粗糙度高或机械损伤,淬火时会形成微裂纹,直接影响模具寿命。粗加工后期应尽量减小进刀量,保证粗糙度达到技术要求,严格保证尺寸过渡的圆角半径,以消除加工损伤。
3.2铣削加工的影响。铣削加工常出现的加工缺陷有:3.2.1分流孔位置加工偏差;3.2.2分流孔轮廓加工误差;3.2.3焊合室、模芯加工误差。分流孔、焊合室对型孔各部金属填充量进行分别调配,而上述加工误差的存在会影响模具内部金属流动速度和方向,若破坏原有均衡性,挤压过程中出现金属异常,很容易堵模,使挤压力增加,模桥因承压不均匀而发生塑性变形或断裂,造成模具早期失效。所以铣削时应尽量控制分流孔、焊合室以及模芯的尺寸误差及位置误差。
3.3磨削加工的影响。主要是因为磨削工作表面烧伤和产生磨削裂纹而影响模具寿命。在生产过程中,应采用切削(数控在切割工艺中的使用)力强,粘结性较差的粗颗粒中软砂轮,并严格控制进给量,注意冷却,防止工作表面烧伤。
4热处理的影响影响热处理的主要原因有加热速度、淬火温度、淬火速度等。而影响模具质量的关键是淬火质量,所以在淬火过程中要严格遵守淬火工艺和注意事项。