提高壓鑄模壽命的7種方法。適當選擇壓鑄模用鋼。

選擇好的鋼來制造，是保證壓鑄模具使用壽命的基本條件。從20世紀50年代起，我國普遍采用原蘇聯引進的3CR2W8V熱作壓鑄模具鋼，壓鑄時一般壓鑄1~2萬個次型腔，開始出現發絲狀裂紋，壓鑄模壽命為5萬模次。90年代從美國引進優質鋼種H13(4CR5MOSIV1)，利用這種鋼制造壓鑄模具，加上嚴格的熱處理工藝，生產的壓鑄模具使用壽命可達15~20萬模次，是目前廣泛應用的壓鑄模制造用鋼。用該鋼作為基體，在此鋼的基礎上延伸多種近似鋼號，例如：國際標準化組織的40CRMOV5；日本(JIS)的SKD61；韓國的STD61；德國(DIN)的X40CRMOV5-1；英國(BS)的BH13；俄羅斯的4X5M；QR90，GS－344M等。

H13鋼是一種硬兼有硬質、冷硬結合的熱作鑄模鋼，其主要特點是：

(1)淬透性強，韌性強；

(2)具有優異的抗裂性，可直接用水冷卻工作；

(3)耐磨損，可以通過滲碳或氮化工藝來提高其表面硬度，但是抗熱裂性能會稍微下降；

(4)由于其含碳量較低，二次硬化回火性能較差；

(5)在更高的溫度下具有耐軟化的能力(熱硬)，但是當使用溫度超過540℃時，硬度會迅速降低；

(6)熱處理過程穩定，變形小；

7)切削加工性能好；

(8)中等的抗脫碳能力。

H13鋼的碳含量(質量分數)低于0.5%時，又含有CR.W.MO.V等合金元素，鋼中碳含量為5.0%左右，它與其它碳化物形成的組織，使得鋼材具有很高的淬透性和熱硬性。結果表明，該鋼在空冷的情況下能淬硬，淬火硬度約為55HRC。

2合理設計鑄造和壓鑄模具。

由于鑄造結構設計上的不合理，使壓鑄模出現了較細截面(見圖2)和壁厚不均勻(見圖3)，常導致壓鑄模開裂。坡度設計不當，將導致抽芯，在打開模具后，取件時產生摩擦。模腔壁接合處倒角偏小，容易產生應力集中裂紋。對于澆注系統的設計，如流向、截面積、壓射速度等控制不當，會引起型腔或型芯被沖蝕。壓鑄模剛性不足，導致壓鑄模具構件在生產過程中容易出現早期變形或斷裂，這是因為過分重視成本節約。壓鑄件由于裝配尺寸過小，易形成較大的預應力，導致壓鑄模在生產中發生爆裂。壓鑄模制造過程中，由于各部件配合精度選擇不當，壓鑄時鋁液進入其中，造成壓鑄模過早失靈。

壓鑄模設計時，盡量少做鑲拼，能顯著提高型腔整體的剛度。針對壓鑄模工作環境復雜、惡劣的情況，保證壓鑄模熱平衡十分重要。為保證壓鑄件工作溫度穩定，需對動、定模分別設計合理的冷卻系統(見圖5.圖6)。同一生產周期內，模溫也經歷急劇上升.驟降變化，因鑄件壁厚有差異，平衡溫度一般為合金澆注溫度的35%~45%。

3保證壓鑄模的加工質量。

壓鑄模在磨削過程中產生摩擦熱，將導致表面出現磨削裂紋。另外，由于壓鑄模的磨削應力，使其抗熱疲勞性能下降。凹模表面，尤其是澆口表面粗糙、有輕微擦傷和劃痕的地方，均為潛在的裂紋源。利用電火花機床進行精加工時，由于局部高溫形成表層下的回火區域，使組織和化學成分不同于基體，硬度高，再加上表面有殘余應力，拋光處理不當會在壓鑄模使用初期產生微小裂紋(見圖7)。壓鑄模與壓鑄機間的平行度、垂直度的安裝精度均會導致導軌出現不正常磨損或頂出困難，影響鑄件外觀(見圖8)。

四是合理規范熱處理工藝。

壓鑄模材料應具有很高的熱強度和回火穩定性，以獲得較高的熱疲勞抗力和耐磨性能。此外，由于壓鑄模精度和復雜程度不同，在熱處理工藝規程安排上，淬火工序置于次去應力退火后，可以通過后續加工消除淬火變形和裂紋(見圖9.圖10)。

壓鑄鋅鋁鎂合金，壓鑄模與金屬液接觸部分的零件一般熱處理硬度為44-48HRC，在壓鑄銅合金時硬度為38-42HRC。在使用壓鑄模之前需要進行去應力處理。我們采用H13材料作為模芯壓鑄模具，通常在5000-10000模次之間進行一次去應力回火處理，此后每15000-20000模數一次去應力處理，該退火溫度比原回火溫度低30-50。

壓鑄模表面強化處理。

表面強化處理就是向材料表面施加非常高的能量，使其發生物理-化學變化，從而實現強化。該工藝具有工序簡單、加工速度快、零件變形小、生產效率高的特點。在這一過程中，電火花表面強化技術是一種降低表面沖刷、防止金屬咬合、延長其使用壽命的有效方法之一。在表面強化處理時，通過脈沖電路放電，使連接回路的正負(金屬工件)極作周期性接觸，導致氣隙放電，形成火花和高溫。經過高溫升華的正極材料在工件表面進行重熔，沉積.擴散.化合和硬化的過程，使被覆工件表面形成成分均勻.結構致密且硬度較高的沉積層。沉積層與基體結合牢固，抗沖擊，不容易剝落，在強化處理時，工件處于冷狀態，放電點小，時間短，沒有退火和變形。本公司將2套經表面強化處理的壓鑄模與普通壓鑄模進行對比，表明無論是耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、耐高溫、耐磨損等性能，可延長壓鑄模壽命1-2萬模次。

6、壓力鑄件使用規范。

6.1壓鑄模預熱和熱平衡。

壓鑄模內應力的大小與壓鑄模內的溫度梯度成正比，適當提高預熱溫度是十分必要的。但預熱溫度過高會導致壓鑄模表面材料的屈服強度下降，從而影響模具的熱疲勞性能。另外，壓鑄模在生產過程中，保持熱平衡狀態對提高生產效率、保證鑄件密封性具有重要意義。冷水機必須連續使用，生產過程中不得突然開啟或關閉冷卻水。工作時的節奏性和連貫性，為保持壓鑄模熱平衡狀態創造了條件。

6.2使用壓鑄模漆。

在壓鑄模材料的保護中，涂料的使用起著重要作用。涂層沒有被均勻地覆蓋的區域通常是侵蝕嚴重的區域。將涂層噴入高溫模腔內，蒸氣壓力過大，造成脫模、濺落，使漆膜不能完全被吸附到型面上。方案是增大噴涂壓力，使霧滴獲得更高的動能，克服霧滴凝結現象，達到均勻涂覆的目的。

6.3壓鑄模的維修維護。

在使用過程中，定期檢修壓鑄模，因為支撐板.套板.抽芯機構.推出機構等的變形和松脫是造成壓鑄模具早期損壞的重要原因。

6.4壓力鑄件模具安裝和使用規范。

(1)壓鑄模在使用前，首先閱讀有關壓鑄模具資料的說明和注意事項，了解壓鑄模的基本結構，特別是壓鑄模上各滑塊的運動順序。

(2)新壓鑄模開動.定模，清除壓鑄模上污物和銹蝕，在模腔中檢查是否拋光不徹底，檢查壓鑄模活動部位，例如：滑板.推桿.復位桿等位置是否準確.有沒有傾斜現象，檢查型面.型芯.導柱、斜導柱、油缸等，不應有碰觸、凹陷、裂紋等缺陷。

(3)接通冷卻水，檢查冷卻水管道是否暢通，有無滲漏；檢查油缸與滑塊接合處(見圖11)是否安裝正確、結構可靠、動作靈活。

(4)壓鑄模使用前要預熱，我公司一般采用充填液化氣，用火焰噴槍加熱壓鑄模。