摘 要： 压铸是 一种 应用非常广泛 的金属成型工 艺， 压铸模 对压铸 生产 至关重要 。针对压铸模的主要失效形 式， 分析 了 影 响压 铸 模 失效 的 因素 ， 出 了提 高压 铸 模 使 用 寿 命 的措 施 。 采 用 这 些措 施 ， 提 可较 大 地 提 高压 铸 件 的 加 工 质 量 和 生产
第 １ 第 ２期 ５卷
２１ ０ ０年 ４月
新
余
高
专
学
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Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ ＮＹＵ ＣＯ Ｌ Ｅ Ｌ ＥＧ
Ｖｏ ． ５， Ｏ． １１ Ｎ ２ Ａｐ ． ０１
● 傅 建红
（ 新余 学 院 机 电与 自动化 工程 系 ， 江西 新余 ３ ８０ ） ３０４
析， 并针对失效原 因进行相应 的改进 ， 可有效延长压铸模 的使 具成型表面受高温 、 高速铝合 金液 的反 复 冲刷 。另外为 防止
用 寿 命 ， 提 高压 铸 件 的加 工 质 量 和 生 产 效 率 具 有 十 分 重 要 粘附铝合金液 ， 对 频繁涂抹防粘涂料 ， 引起成型表面 温度 的剧 易 的意 义 ， 大 大 提 高 压 铸 生 产 的 经 济 效 益 。 可 烈 波 动 ， 会 产 生 较 大 的应 力 ； 件 脱 模 后 ， 于 向模 具 工 作 都 工 由 １ 压 铸 模 的 主 要 失 效 形 式 表面喷撒 冷却 剂 ， 使模具工作表面急剧冷却而收缩 ， 当模具工
而导致模具早期开裂 。 （ ） 具 制 造 ２模 模具在制造加工过程 中的每一个工序 ， 如机械加工 、 处 热
图 １ 压 铸 模 模 具 型 芯 产 生 热 疲 劳 裂 纹 示 意 图 ２ 压 铸 模 的 失 效 分 析 收 稿 日期 ：００— ３—１ ２１ ０ ３
理、 装配等工序是否合 理均可影 响到模 具使用 寿命。机械加 工 中的磨削加工对模 具寿命影 响最 大。如因砂轮不锋利或 冷
式。压铸模是压铸生产 的关键 ， 直接影 响着压铸 件 的表面质 表面迅速升温到 ６０Ｃ ０ ￣左右 ， 内层 尚处于较 低的温度 ， 而 表层 但受 内层 的约束 ， 因而在表 面产生压 应力 ； 同时， 模 量、 尺寸精度 、 产效 率 和经 济效益 。对 压 铸模 进行 失效 分 受热膨胀 ， 生
目前 ， 在各种 金属 的压铸件 中 ， 铝合金压 铸件 已 占 ６ ％ 作表 面收缩受到约束 时 ， 产生切 向拉应力 。这样在 其表面 ５ 便
～
是 ７ ％左 右 ， 此本 文 主 要 以铝 合 金 压 铸 模 为 例 进 行 分 析 和 产 生 的循 环 热 应 力 ， 引 起 铝 合 金 压 铸 模 冷 热 疲 劳 的 根 本 原 ０ 因
内 冷通 道 的 位置 或 问 距 设 计 不 合 理 ， 具 各 部 分 之 问 的 温 差 模 将 会增 大 ， 使 各 部 位 膨 胀 程 度 不 同 ， 而 产 生 内应 力 ， 而 会 因 从
导致模具变形 ， 当模具闭合时 ， 就有可能造成局部接触或点接 触， 各部位所受压力极不均 匀 ， 使模 具产生 严重 的局部过 载 ，
效率， 取得 较好 的 经 济 效益 。
关键词 ： 压铸模 ； 失效 ； 使用寿命 ； 对策
中 图 分 类 号 ：Ｇ ４ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ８— ７ ５ ２ １ ） ２— ０ ８— ３ Ｔ２１ Ａ １０ ６ ６ （０ ０ ０ ０ ８ ０
压力铸造 （ 简称压铸 ） 工艺是一种 高效益 的少 、 切削的 ２ １压 铸模 的 工 作特 点 无 ． 金属成型工艺。压铸 生产 是将 液态金属在高压状态下 射人压 （ ） 烈 的 温 度 变 化 １剧 铸模并冷却凝 固的生产过 程。压铸件具 有尺 寸精度 高 、 面 表 铝合金 压铸模 的工作 温度 为 ６０Ｃ左右 ， ０￣ 铝合金 液压 人 光洁度 、 强度和硬度好等特点 ， 一般不需要机械加工或稍加 加 型腔 的速度为 ４ ５～１ ８ ／ ， ０ ｍ ｓ 压力 约为 ２０ ０ ０～１００ ／ ｍ ， ２ ０ Ｎ ｅ 保 ０， ０～７ ｓ 压 铸 模 工 作 ５。 工便可使用。近年来 ， 压铸生产 的迅 速发展 ， 汽车 、 为 摩托 车 压 时 间 ５～２ ｓ每 次 压 射 间 隔 时 间 为 ２ 和家用电器等 的大量零部件提供 了一种经济且高效的生产方 时， 熔化的铝合金液与模具 工作 零件 表面接触 ， 模具 工作零件
研究。由于压铸模是在 比较恶劣 的工况条件 下工作 ， 到反 因 。 受 （） ２ 铝合金易粘附在模具工作表面 复加热 和冷却 的循环热应 力作用 ， 其表 面易于 因热疲劳 而发
铝合金压铸模工作一段时间后 ， 液态铝合金易产生粘模 ， 晶粒 粗大 ， 件顶 出变形 ， 铸 压铸模 局部 卡 国内压铸铝合金模具失效形式 的状 况为 ：０ ７ ％是 热疲劳失效 、 造成铸件冷却缓慢 ， １ ％是 开裂 （ 断裂 ） 效 、％ 是磨 耗 、％ 是 熔 损 冲蚀 。随 着 死甚至损坏 ， ５ 或 失 ６ ４ 延长开型时间 ， 降低生产率等 。 ２ ２影响压铸模寿命的主要 因素 ． 模具寿命的提高 ， 模具受 液态铝合金 的熔损粘 贴作用 将成 为 模 具失效 的主要形式 。因此 ， 合金压铸模 的 寿命 主要 决定 铝 于两个 因素 ， 即是否发生粘模 和型腔表 面是否 出现龟裂 。
（ ） 具设计 １模 模具设计对模具使用 寿命至 关重要 。模 壁不 能过薄 ， 若
生裂纹 （ 龟裂 ） 导致模具失效 ， 图 １所示 。相关统 计表 明 ， ， 见
裂纹
壁厚不足 ， 则在 巨大压力下 可致模腔变形 ， 容易引起 应力集 在 中的部位 （ 如过渡 圆角半径过小部 位 ） 很快会 出现裂纹 ； 具 模