文 章 编 号 1006 5008 2000 05 0045 03
RAISING WORKING LIFE OF DIE-CASTING MOULD FOR COPPERALLOY
JIANG Bo-yan1, LEI Li-jun2, WEI Qing-qi2
(1. Carburettor Devision, Dongfeng Automobile Company, Shiyan, Hubei, 442062 2. Metallurgy Research Institute of Hebei Province, Shijiazhuang, Hebei, 050031)
用寿命对比见表3 同时可以对比看到新模具的经 济效益十分显著 图2
压铸模具号
62ym 121 7 62YM 122 7
表3 新旧模具寿命对比
压铸模名称
模具使用寿命(万模次) 原工艺 新工艺
同步器锥环二 三档

压铸模动衬模
0.4
2.15
同步器锥环四 五档
压铸模动衬模
0.3
1.61
图 1 3Cr2W8V钢 热 处 理 工 艺 时 间 分
MDC 日本HITACHI 1.3
140
材料价格高
QRO 瑞典 一胜百 1.2 1.3 120
材料价格高
3Cr2W 国产旧材料
0.3
23.5
寿命很低
2 试验方法
2.1 炼 钢
钢材的生产在河北省冶金研究院 河北冶金科
技股份有限公司 完成 采用中频冶炼加电渣重熔
工艺 炼钢原材料采用精选合金及废钢 炼钢过程
掉肉 的老模具 发现 掉肉 处碳化物量少 大大低于钢材的平均值 因此可以认为是局部碳化 物少 屈服强度低造成 掉肉 而对应相反的局 部碳化物积聚处 如呈网状 角状碳化物 很容易 引发裂纹产生 造成模具失效
46
河北冶金
2 0 0 0年第5期
图 3 100 3Cr2W8V圆 钢 心 部 碳 化 物 不 均 匀 度 100 图 4 改 锻 后 模 具 毛 坯 心 部 碳 化 物 不 均 匀 度 100
裂报废模具 其碳化不均匀度达到6级见图5 这严
重影响了模具的使用寿命
内部组织优良的成形模具经过真空淬火加3 次
回火 做到了表面光洁 模具变形小 无氧化脱
碳 从而保证模具表里如一 有效地推迟了模具使
用过程中 龟裂 的产生和发展 从而提高了模具 的使用寿命
总结多年生产经验 作者认为此类铜合金压铸 模具大体有5种损坏或失效形式 即 掉肉 漏水 开裂 龟裂 腐蚀 这5种损坏形式中 愈 靠前 危害性愈大 模具使用寿命愈短 经分析
东风实业开发公司电厂分公司对钢材改锻 以 四墩三拔 锻造比大于8 锻打成模具毛坯
2.3 热 处 理 工 艺 试 验
加工后的模具进行热处理工艺试验 真空淬火 加3次真空回火 见图1 真空处理后有的进行低温 碳氮共渗或固体渗硼处理 最佳的模具基体硬度
HRC38 42 3 试验结果与分析
经过新工艺炼钢 锻造 加工 热处理生产的 10块压铸模使用寿命与原模具相比有明显提高 使
河北冶金
总第1 1 9 期 2000 年第5期
河北冶金 HEBEI METALLURGY
2 0 0 0年第5期
Total 119 2000 Number 5
提高压铸铜合金的模具寿命
蒋伯岩1 雷利军2 魏庆岐2
1.东风汽车化油器分公司 湖北十堰 442062 2.河北省冶金研究院 石家庄 050031
由于采用新材料及工艺处理 模具寿命是原来 的5倍 按年产18万辆汽车计算 只这两件动衬模 就可节省34.53万元 同时还提高了劳动效率 节 省了外汇 新材料及工艺的采用创造了良好经济效 益和社会效益 4 结论
1 精选原料 中频冶炼加电渣重熔 使 3Cr2W8V模具钢洁净 组织均匀 这是提高模具 使使用寿命的有效途径
精心操作 生产出高质量钢锭 成品钢的化学成分
45
总第1 1 9期
HEBEI YEJIN
见表2
表2 试验钢化学成份 %
元素 C Mn Si S P Cr W V 含量 0.3 0.3 0.1 0.00 0.02 2.3 8.0 0.3
2.2 锻 造
锻材的生产是钢锭经8MN快锻机开坏 GFM 精锻机锻成 80mm圆钢
700模次 模具就会因 龟裂
掉肉 而早
期失败 影响均衡生产 同时使生产成本提高
压铸模寿命低的主要原因是模具使用条件差
锰黄铜的压铸温度高 大于1000
铸件体积
大 模具形状复杂 而压铸模加工周期长 三个月
做一套模具 使用时间短 上机两三天就报废 制
约着生产能力 这迫使我们探讨提高模具使用寿命
的方法
经过几年的工作 先后尝试了几种材料 模具
2 通过锻四墩三拔 使组织均匀 碳化物 分布均匀 采用真空淬火和回火 保证模具的处理 质量 这是提高模具寿命的重要原因
3 国产旧材料3Cr2W8V钢采用新工艺后 模具寿命提高了4倍 创造了良好的经济效益和社 会效益
图 5 龟 裂 模 具 碳 化 物 不 均 匀 度 100
47
摘 要 采用中频冶炼加电渣重熔 四墩三拔锻打 对成形模具真空淬火回火及表面处理等新工艺
技术 使国产 旧材料 3Cr2W8V钢的压铸铜合金的模具寿命提高了四倍 明显超过国内新模具材料 Y4
和进口模具钢MOC及QRO 90等材料制做模具的寿命
关 键 词 铜合金 压铸模 模具寿命
中 图 分 类 号 TG142 45 文 献 标 识 码 A
图2 模具寿命 锻件价格对比示意图
分析铜合金压铸模寿命提高的原因可以认为
经过中频加电渣工艺 模具钢的纯净度提高 组织
均匀 尤其是炼钢优选原材料 保证了钢材质量
经过精心炼钢和严格锻打工艺
100mm
圆钢中心部碳化物不均匀度达到4级 见图3 再经
过四墩三拔改锻后 模具毛坯心部碳化物不均匀度
达到1.5级 见图4 而检查寿命不到1000模次就龟
Abstract: With new technology of medium-frequency smelting plus electroslag remelting, forging of fourtimes pressing and three-times drawing, vacuum quenching and tempering formed mould and surface treatment, the working life of die-casting mould, using original nation-made material 3Cr2W8V, for copper-alloy are raised for 4 times. That surpasses obviously ones made with new nation-made mould material Y4, imported die-steel MDC and QRO-90 and so.
试验中发现 当模具处理硬度较高时 大于 HRC44 45 模具较脆 易产生裂纹并漏水 导 致模具早期失效
众所周知 压铸模工作时表面受热冷交变作 用 受热时表面层承受压应力 冷却表面层承受拉 应力 这样当拉应力超过屈服强度时 交变应力作 用使模具表面产生热疲劳龟裂 同时 龟裂裂纹源 往往是在材料的显微裂纹和显微夹杂处产生 采用 电渣重培工艺和充分有效的锻打工艺 可以减少夹 杂物 使碳化物分布均匀 减少裂纹源的产生 从 而延长了模具的使用寿命
Key Words: copper alloy; die-casting mould; die life
1 前言 东风卡车二 三档和四 五挡同步器锥环是锰
黄铜压铸件 其压铸模动衬模是用国产 旧材料
3Cr2W8V模具钢制造 它的使用寿命很短 平均
只有2000 4000模次 有时用不到一个班 压 500
寿命有所提高 但还存在一些问题 见表1 通过
收稿日期 2000 07 06
分析我们认为 国产 旧材料 3Cr2W8V钢还大
有潜力可挖 还可以采用许多新工艺提高模具寿
命
表1 几种模具材料对比
材料 牌号 Y4
出产地 或提供单位
上材所
使用寿命 万次 0.17
锻件价格 (元/公斤)
24
主要问题 材料切削性差