① 模具硬度不足、硬度不均的原因及對策分析
模具硬度不足、硬度不均的原因及對策分析
模具熱處理硬度是非常重要的力學性能指標,硬度不合格是十分嚴重的缺陷。模具熱處理後硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強度等性能降低,導致模具早起失效,嚴重降低模具的使用壽命。
1.產生原因
1)模具截面大,鋼材淬透性差,如大型模具選用了淬透性低的`鋼種。
2)模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴重或組織粗大,鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3)模具鍛造工藝不正確,鍛造後未進行很好的球化退火,使模具鋼球化組織不良。
4)模具表面未除凈退火或淬火加熱時產生的脫碳層。
5)模具淬火溫度過高,淬火後殘留奧氏體量過多;或淬火溫度過低,加熱保溫時間不足,使模具鋼的相變不完全。
6)模具淬火加熱後冷卻速度過慢,分級與等溫溫度過高或時間過長,淬火冷卻介質選擇不當。
7)鹼浴水分過少,或淬火冷卻介質中含雜質過多,或淬火冷卻介質老化。
8)模具淬火冷卻後出淬火冷卻介質時溫度過高,冷卻不足。
9)回火不充分及回火溫度過高等。
2.對策
1)正確選用模具鋼種,大型模具應選用淬透性高的高合金模具鋼。
2)加強原材料檢查,確保原材料符合標准。對不良原材料鋼材進行合理的鍛造並進行球化退火處理,確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火,以防石墨化。
3)嚴格執行鍛造工藝和球化退火工藝,保證有良好的預備熱處理組織。
4)熱處理前應徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮,並注意加熱時的保護,盡量採用真空加熱淬火或保護氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時應進行良好的脫氧處理。
5)正確制訂模具淬火加熱工藝參數,確保相變充分,以大於臨界冷卻速度的冷卻速度進行快速冷卻,以獲得合格的金相組織。
6)正確選用淬火冷卻介質和冷卻方式,嚴格控制分級與等溫溫度和時間。
7)要嚴格控制鹼浴水分含量,對長期使用的淬火冷卻介質要經常進行過濾及定期更換,並保持清潔,定期檢測其淬火冷卻特性曲線。
8)對尺寸大的模具,適當延長浸入淬火冷卻介質的時間,防止模具出淬火冷卻介質的溫度過高。
9)模具淬火後應及時、充分回火,並防止回火溫度過高。
10)對硬度要求高的模具可採用深冷處理(如-110~-196℃)。
11)進行表面強化處理。
;② 模具拋光知識
一.模具拋光的目的
隨著塑料製品的廣泛應用,對模具拋光的要求也越來越高,甚至要達到鏡面的程度,我們常見的拋光需求如下:
1.拋光為了光學技能及工件外觀的需要,可以增加工件的美觀。
2.拋光能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性。
3.拋光可以減少塑膠流動的阻力。
4.拋光可以提高合模面的精度,防止披鋒。
5.拋光可以使塑料製品易於脫模,減少生產注塑周期等。
二.模具拋光不足導致的問題
1.拋光不足,模具上就會殘留加工紋、異物、拋光痕跡,形成凹凸。
2.產品脫模時,會造成擦傷和拉膠粉。
3.膠絲因靜電附著在公母模PL面,在這個狀態下合模會壓腫PL面。
4.被壓腫的擦破面無法密合產生披鋒。
5.雖然可以修披鋒,但真正原因是拋光不足,所以怎麼修都無法徹底解決,浪費工時。
6.量產中多次修模,機器稼動率降低,還會造成原料浪費。
三.模具拋光的等級分類
四.拋光的常用工具及機械
拋光的常用工具有:砂紙,油石,絨毛輪,鑽石膏,鑽石表銼,火石,鑽石磨針,各式銅片,各式竹片,纖維油石,砂布,超聲波,打磨機等等.
五.拋光的步聚及方法
要想獲得高質量的拋光效果,最重要的是要具備有高質量的油石,
砂紙和鑽石研磨膏等拋光工具和輔助品。而拋光程序的選擇取決於前
期加工後的表面狀況,如機械加工、電火花加工,磨床加工等等。
機械拋光的一般過程如下:
1.粗拋光:
經銑、電火花、磨等工藝後的表面可以選擇轉速在35 000—40 000 rpm的旋轉表面拋光機或超聲波研磨機進行拋光。常用的方法有利用直徑Φ3mm、 # 400的輪子去除白色電火花層。然後是手工油石研磨,條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑。一般的使用順序為#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。為了節約時間而選擇從#400開始拋平放電紋。
2.半精拋光:
半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數依次為:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。
3.精拋光 :
精拋主要使用鑽石研磨膏。若用拋光布輪混合鑽石研磨粉或研磨膏進行研磨的話,則通常的研磨順序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的鑽石研磨膏和拋光布輪可用來去除#1200和#1500號砂紙留下的發狀磨痕。接著用粘氈和鑽石研磨膏進行拋光,順序為1μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000).
注意:
精度要求在1μm以上的拋光必需在一個絕對潔凈的空間里進行。灰塵、煙霧,頭皮屑和口水沫都有可能報廢數個小時工作後得到的高精密拋光表面。
六.模具拋光的注意事項
(1)用砂紙拋光需要利用軟的木棒或竹棒。在拋光圓面或球面時,使用軟木棒可更好的配合圓面和球面的弧度。而較硬的木條像櫻桃木,則更適用於平整表面的拋光。修整木條的末端使其能與鋼件表面形狀保持吻合,這樣可以避免木條(或竹條)的銳角接觸鋼件表面而造成較深的劃痕。
(2)當換用不同型號的砂紙時,拋光方向應變換45°~ 90°,這樣前一種型號砂紙拋光後留下的條紋陰影即可分辨出來。在換不同型號砂紙之前,必須用100%純棉花沾取酒精之類的清潔液對拋光表面進行仔細的擦拭,因為一顆很小的沙礫留在表面都會毀壞接下去的整個拋光工作。從砂紙拋光換成鑽石研磨膏拋光時,這個清潔過程同樣重要。在拋光繼續進行之前,所有顆粒和煤油都必須被完全清潔干凈。
(3)為了避免擦傷和燒傷工件表面,在用#1200和#1500砂紙進行拋光時必須特別小心。因而有必要載入一個輕載荷以及採用兩步拋光法對表面進行拋光。用每一種型號的砂紙進行拋光時都應沿兩個不同方向進行兩次拋光,兩個方向之間每次轉動45°~ 90°。
■砂紙拋光的注意事項:
■鑽石研磨拋光的注意事項:
(1)拋光必須盡量在較輕的壓力下進行特別是拋光預硬鋼件和用細研磨膏拋光時。在用#8000研磨膏拋光時,常用載荷為100~200g/cm2,但要保持此載荷的精準度很難做到。為了更容易做到這一點,可以在木條上做一個薄且窄的手柄,比如加一銅片;或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力,以確保模具表面壓力不會過高
(2)當使用鑽石研磨拋光時,不僅是工作表面要求潔凈,工作者的雙手也必須仔細清潔。
(3)每次拋光時間不應過長,時間越短,效果越好。如果拋光過程進行得過長將會造成「橘皮」和「點蝕」。
(4)為獲得高質量的拋光效果,容易發熱的拋光方法和工具都應避免。比如:拋光輪拋光,拋光輪產生的熱量會很容易造成「橘皮」。
(5)當拋光過程停止時,保證工件表面潔凈和仔細去除所有研磨劑和潤滑劑非常重要,隨後應在表面噴淋一層模具防銹塗層。
七.影響拋光質量的因素
1.由於機械拋光主要還是靠人工完成,所以拋光技術目前還是影響拋光質量的主要原因。
2.與模具材料、拋光前的表面狀況、熱處理工藝等有關。優質的鋼材是獲得良好拋光質量的前提條件,如果鋼材表面硬度不均或特性上有差異,往往會產生拋光困難。鋼材中的各種夾雜物和氣孔都不利於拋光。
③ 鑄造件生產出來的產品表面有沙眼
特徵:
在鑄件表面或鑄件內部有充塞著型砂的孔眼。由於砂型或砂芯脫落產生,使鑄件產生多肉或缺肉。型腔掉砂時鑄件多肉,砂粒掉入型腔時鑄件缺肉。
發現方法:
外觀檢查、機械加工、拋丸清理、磁力探傷可以發現。
原因分析:
⑴ 澆口位置不合適,如直對砂芯;或澆口太小,鐵水沖擊力太大,沖壞局部砂型(沖砂)。沖砂在鑄件被沖部位留有明顯的沖刷痕跡和砂眼。
⑵ 由於模具設計不合理,未留(留的不足)分型負數(分型面處太清根);合模時發生擠砂。砂型未修好;鑄件拐角處未搗實;鑄件分型落差太大,造型線生產時射砂不滿或型沖壓不實。
⑶ 濕型在澆鑄前停留時間太長,使砂型尖角部分乾燥而脫落,產生掉砂。
⑷ 造型和合箱時浮砂未吹凈,澆注後在鑄件表面形成砂眼。
⑸ 型砂配製不符合工藝(濕壓強度太低)要求。型砂中灰分太大(灰分可提高濕壓強度,但不提高濕拉強度 )。
⑹ 型砂或芯砂表面強度不夠。
⑺ 造好的型澆口未蓋,外來砂粒掉入型內。
⑻ 砂箱套間隙太大,合箱時錯箱,碰掉砂粒。
⑼ 造型線設備在脫型和推型時振動太快,推型不穩造成錯型而碰掉砂。
⑽ 砂芯分型面處毛刺未清凈,合箱時疵掉砂,掉入型腔。
⑾ 砂溫太高,在傳送過程中水分揮發,使型砂強度降低。
⑿ 氣候乾燥,加快了水分的蒸發,型砂強度太低。
⒀ 粘結材料質量不好,降低了型砂性能。
⒁ 生產線用彈簧澆口杯配合間隙太大,彈簧彈性不夠,造成有效長度不夠,形成澆口和模型接觸段有間隙,射砂後有小的砂隔層,澆注時沖入型內。澆口杯直澆口段與錐套不垂直或配合間隙過大,脫型時劃傷澆口段的型壁,澆注時砂粒沖入型內。
⒂ 技術人員要充分了解造型線的性能,任何生產線都有其不完善的地方。比如側面射砂,對水平分型,落差大的鑄件,背對射砂的一側型砂硬度不易達到,澆注時容易掉砂或跑火。水平分型垂直射砂的多觸頭生產線,對於落差大,筋板多的鑄件,也存在觸頭壓實不到的部位,硬度達不到,也會造成掉砂或沖砂。
防治方法:
⑴ 定期對型砂進行除塵處理。
⑵ 適當增加粘土含量或其它芯砂粘結劑。
⑶ 對於大中型件可採用活化濕型砂,並刷塗料,表面烘乾,提高其表面強度。
⑷ 澆口位置和大小合適。防止鐵液流速太大而沖砂。
⑸ 合理選擇拔模斜度和圓角,手工造型時可壓出圓角。
⑹ 生產線生產時,模型應刷脫模劑,以免粘模;並注意修好損壞部位。
⑺ 及時合模,縮短濕型澆鑄前的停留時間。
⑻ 合理選用芯頭
④ 壓鑄模具表面出現砂孔是什麼造成的
砂眼的原因來: 1、水口太厚:自減薄水口。2、坩堝內溫度太高:一般溫度至420℃;440℃之間,或者模具溫度太高:模具要有有效運水。 3、進料太疏鬆:調機,調整模具進料方向等。 鑄件表面的砂孔和渣孔通常合稱為砂眼。例:鑄件外輪廓精加工後,不得有氣孔等鑄造缺陷。 砂(渣)眼 在鑄件表面上出現分布不均勻的小空洞,通常呈現不規整,深淺不一且內部較不光潔,無冷口現象。它主要是由於鐵水不幹凈,澆注時夾渣混入,濾渣片下放時鏟 砂。鑄型中殘余小砂粒隨鐵水沖入型腔。