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• 热锻模具用什么资料，热锻模具的热解决方法
• 简述模具资料决定准则。
• 提高压铸模具寿命的措施

热锻模具用什么资料，热锻模具的热解决方法

热锻模具钢用HMAX系列模具钢：HMAX-D\HMAX-R\HMAX-3\HMAX-4\HMAX-5\新型高红硬性高强韧高耐磨模具系列，其中HMAX-3模具钢是HMAX模具钢系列之一，基体污浊、 组织平均、是一种高功能的铬-钼-钒合金钢材，具有良好的抗热裂纹、开裂、热磨损和塑性变形才干。

具有以下特点：在各个方向上都有优秀的韧性和延展性、好的抗回火功能、良好的高温强度、优秀的淬透性、热解决、外表涂覆后良好的尺寸稳。

由于该产品增强了抵制模具关键失效机理(如热龟裂、热裂纹、热磨损及塑性变形)的才干，因此能清楚提高模具寿命并取得更佳的经济效益。

实用于高需要的压铸、热锻和热挤压行业。

实用于较严苛条件下压铸（如发起机的缸盖、 缸体、 变速箱壳体、 活塞等） ； 有高抛光需要， 耐磨性需要及模无所谓求更高的塑胶模具； 耐磨性及抗开裂性需要更高的热挤压模具（如7系列铝合金）HMAX热锻模具钢系列之一HMAX-4模具钢种的各项综合功能良好，实用于制造受热温度较高，经常使用条件需要厚道的铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧辊模热作模具。

汽车变速箱同步器铜锥环压铸模、铜弯管接头压铸模、1/2铜闸阀体压铸模、1铜闸阀体壳压铸模、铜管热挤压模、轴承套圈热挤压模、液锻活塞模等模具比3CR2W8V模次提高3-6倍。

HMAX钢真空淬-回火工艺淬火温度/T 期间：min注：奥氏体化保温期间依据模具截面直径尺寸、装炉量等，普通按1.5分/毫米预算。

回火三次期间：min 注：①淬火硬度HRC58，第一次性回火温度选620℃，第二、三次回火能否需提降温，依据技术需要。

②回火保温期间可取淬火保温期间的倍数，理论2-4小时,至少三次回火， 制止450-550℃之间回火，免得回火脆性。

简述模具资料决定准则。

1.模具资料应满足模具的经常使用功能需要。

关键从上班条件、模具结构、产品状态和尺寸、消费批量等方面加以综合思考，确定资料应具有的功能。

凡状态复杂、尺寸精度需要高的模具，应决定低变形资料；接受大载荷的模具，应决定高强度资料；接受大冲击载荷的模具，应决定韧性好的资料。

2.模具资料应具有良好的工艺功能。

普通应具有良好的可锻性、切削加工与热解决等功能。

关于尺寸较大、精度较高的关键模具，还需要具有较好的淬透性、较低的过热敏理性，以及较小的氧化脱碳和淬火变形偏差。

3.模具资料要思考经济性和市场性。

在满足上述两项需要的状况下，决定资料应尽或者思考到多少钱昂贵、来源宽泛、供应繁难等要素。

提高压铸模具寿命的措施

提高压铸模具寿命的措施

致使压铸模失效的关键要素是：①热胀冷缩的交变应力，常年频繁的重复循环，在模具外表出现热疲劳龟裂纹;②由于热应力及机械应力惹起的模具全体开裂、破损;③在压射力和热应力的作用下，模具会在强度最单薄处萌生裂纹，使型腔碎裂;④化学腐蚀、机械磨损、冲刷腐蚀、熔损腐蚀形成的模具腐蚀;⑤遭到锁模、插芯压力和充填压力作用使模具发生的塑性变形。

这些模具失效毛病出现的要素是复杂多样的，下边从实践运行方面讨论一些提高压铸模具寿命的措施。

1 压铸模具资料的决定

为提高热冲击韧度，目前罕用的H13钢的化学成分污浊度需要为：优级钢S 含量(质量分数，下同)要小于0.005%;超级H13 钢需要S 含量小于0.003%;P含量小于0.015%。

钢的晶界无共晶碳化物夹杂，大块状的共晶碳化物和杂质强度极小，不能抵制热疲劳，下降了钢材的塑性，是龟裂出现的来源点。

要经常使用电渣重熔炉的精炼钢，它不只污浊度高，还具有组织致密、优秀的热疲劳抗力、抗热裂性好、优秀的韧性及塑性，优秀的抛光性、较好的异向异性等功能。

钢材的均一性需要资料的组织要平均，钢坯具有恣意方向力学功能异性，不要有纵、横、深方向的功能差异。

正确决定模具资料，驳回高强度合金资料可以提高模具经常使用寿命。

优决定瑞典8407、德国2344、美国H13 (4Gr5MoVlSi)、日本SKD61 资料。

日本日立的DAC55、ZHD435 在高硬度时有很好的韧性及抗高温强度，模具寿命也很高。

2 压铸模具的热解决

驳回不同的热解决工艺会使压铸模质量功能不一样。

H13 模具钢的热解决工艺和热解决后的金相组织应参照北美压铸学会(NADCA 207—2003)的规则。

倡导由模具钢材消费商担任模具的热解决，防止由于资料和热解决的厂家不同而惹起质量不同。

H13 钢驳回高压液氮气冷高真空炉淬火为好，可以有效防止模具外表的脱碳、氧化、变形和开裂。

把淬火温度升高到1020～1050℃，依据模块资料的尺寸大小，和各个零部件需要的强度和韧性，适当管理温度和保温期间，使合金碳化物充沛溶人奥氏体，这样可以缩小模具因热解决碳化物溶解不充沛，残留在晶界之间而形成的模具龟裂。

但要留意钢的临界点Acl和Ac3及保温期间，防止奥氏体粗化。

淬火后用不同温度分3 次回火，特意留意回火的成果，假设还要启动氮化解决，可以缩小一次性回火解决。

模具加工时发生的切削应力、电火花放电蜕变层的应力、和压铸时发生的热疲劳应力，可以经过退火来减轻或消弭。

模具应活期退火解决消弭应力：第一次性去应力退火应布置在淬火之前(退火温度700～750℃)，第二次去应力退火应布置在试模合格后的量产之前，再在压铸1 万模、3 万模时各退火解决一次性，氮化一次性可以替代一次性退火解决。

对H13 钢退火消弭应力的温度比淬火时最后一次性回火的温度低20～40℃，保温期间为1.0～1.5 h。

正入决定模具的硬度(HRC)，美国AISI H13 ESR类资料用于压铸模具，假设硬度偏低，易出现粘模和早期龟裂，假设硬度太高又或者开裂，所以普通倡导：锌合金压铸模硬度(HRC)为47～52;中、小型的铝、镁合金压铸模为46～48;尺寸大的铝、镁合金铸件和比拟厚或状态复杂件的模具，应适当下降硬度(HRC)为44~46。

日立的DAC55、ZHD435 及一胜百的DIEVAR钢在高硬度时有很好的韧性及高温强度，运行时硬度(HRC)可以比H13 提高2～4。

对压铸模的型腔外表容易出现粘模的部位和一切的型芯，应决定氮化、碳氮共渗等外表强化解决，以缩小粘模或腐蚀。

目前经常使用日本的KANUC 解决的比拟多。

如需氮化，型面的氮化层总深度应低于0.2～0.3mm，应依据铸件壁厚由厚到薄管理在0.04～0.08mm，且应无化合物白亮层，防止过厚的白亮层碎裂后惹起模具龟裂。

对容易粘模部位的整机，可以每压铸1～2 万模启动一次性氮化等外表解决。

当模具压铸8～10 万模次之后，由于硬度下降容易出现粘模时，也可以启动氮化解决。

每次退火和氮化之前、后都要对模具外表启动抛光解决。

为防止模具型腔在量产之前出现氧化锈蚀，在试模合格后，应答模具启动530～560℃保温1.5～2.0 h 的`预氧化热解决。

3 压铸模具的设计

压铸件壁厚应尽量平均(普通小件厚度为2.5±1mm，中件厚度为3.0±1 mm，大件厚度为4.0±1mm)，棱角过渡要有圆角或斜坡以减小应力集中，可经常使用筋条结构消弭铸件构成的热节。

过厚的压铸件外部组织晶粒粗大，会构成气孔、缩松、氧化、外部裂纹，并随同有应力源发生，致使其强度和耐用功能会低于增强筋辅佐结构构成的产品。

模具的易龟裂部位和易挫伤部位尽量采取镶件结构，损坏后便于培修和改换。

但成型整机上的镶拼孔，包含型芯孔至模具的边缘或左近的另一孔的距离不要太小，并且镶拼孔的内角要有较大的圆倒角，免得成为模具早期龟裂的单薄部位。

提高模具设计刚性，要剖析模具型腔各个部位的受力状况。

型腔遭到的力有合金液充填时的压力、胀型力、冲击力，还有脱模时的拉力、摩擦力，温度高下变动发生的热应力，开合模、抽插芯时遭到的压力、拉力、预紧力等。

设计时要使模具中各组件、各部位都具有足够的厚度、宽度，使模具有足够的刚性以接受各种应力。

还要使这些受力到达适当的平衡(这一点很关键)，以防止模具变形、开裂。

制造时留意模具的细薄截面、模块的凹角根部是模具出现断裂的敏感部位，要保障其配合精度，假设模块配合的预紧力过大，它会把合模力集中到一点上，这是模具出现大面积断裂的关键要素。

为了较好的预防模具出现全体变形。

正确设计模具型腔的受力核心位置，使其尽量接近压铸机的受力核心。

动模面前的两个垫块要尽量撑持在模具的型腔镶块上，不要只撑持在型腔镶块外的套板上;动模面前两边的撑持柱或撑持块的撑持面积要足够大，否则会使撑持块的端面(甚至使压铸机的模具装置板面)，容易被压变形而失去撑持的成果。

模具上有凹角的部位容易发生应力集中。

产品转角处尽量要有较大的过渡圆角，防止出现窄而深的凹角、凹槽。

铝、镁合金压铸模具的型腔转角半径应大于1.0 mm，外表毛糙度要小，防止圆角处早期开裂。

在内浇口左近，尽量放大圆角半径，能够较好的延缓模具早期龟裂纹的出现。

正入决定镶块、优惠滑块组合结构，防止模块上出现较锐的尖角;并使镶拼接触密封面的联合面积要比拟大，要使滑块出现退让时，也不会出现铝水从密封面窜入到滑块的导滑槽里;为防止静止卡滞，滑块的正面经常使用斜面配合。

正确设计浇注系统，设计内浇口的位置和充填流向时，尽量防止高速充填的铝水正面放射冲击到型壁或型芯。

设计内浇口截面大小时，假设决定的压射充填速度太高，有少量的动能减速后转变成热能传递到模具上，使模具温度升高，促使模具出现粘模、龟裂、冲蚀毛病。

压铸铝水的最大充填速度不应超越56m/s，充填速度以≤46 m/s 为好。

设计内浇口的厚度时，在保障产品外表质量的状况下，还是决定厚而大一点的内浇口为好，这样可以参与流量，又不参与对模具的冲击力。

要正确决定各组件的配合公差和外表毛糙度，因模具受热不平均和收缩不平均，会使配合公差发生变动，会使部件静止失灵而造成模具外表挫伤，也会使动、定模套板之间的合模间隙参与，惹腾飞边和飞料。

为防止飞料，在分型面上，动、定模型腔镶块平面应比动定模套板平面略高，普通在0～0.080 mm 范畴内，特意需要严密合模后，动、定模套板的间隙要在0.030～0.100mm 范畴内。

在套板上的排气道最浅处的深度为0.12～0.15 mm，它必定要包含合模后动、定模套板的间隙。

只要这样才干防止飞边、飞料和粘模。

尽量让套板各部位的分型面与模块的分型面分歧，从模块到套板一样平齐，缩小分型面的台阶，便于排气和防止飞边粘模。

尽量不要在内浇口左近的型腔平面上设置产品的字样、标志和顶杆。

这些都会惹起模具过早的龟裂，也会使字样标志过早的变得不明晰。

尽量应用-Q2图，使模具能够很好的与压铸机启动婚配，提高产品的合格率和消费效率，延伸模具的经常使用寿命。

4 压铸模具的冷却和加热系统的设计

为了能够调控模具温度，防止模具变形和龟裂，必定要给模具设计冷却、加热温控系统。

理论在模具模块的外部开设(6～12)mm孔径的管道，在型芯和模块中开设(3～12)mm 冷却孔，通水启动冷却，通热油启动加热。

在没有模温机的压铸厂，也可以经常使用电加热管(要管理发热温度≤400℃) 和测温仪置λ模具，启动智能加热来预热模具。

在型腔模块的反面，加工出(6～8)mm 的孔，此孔要距离型腔外表(25±5)mm，要距离冷却水或加热油通道在50 mm 以上，拔出热电偶衔接在压铸机的测温仪器上。

在模具的横浇道、分支浇道、内浇口左近，在铸件厚壁处的型腔、型芯等模具排汇热量比拟多的部位要通水冷却。

对薄壁处的型腔，对远离内浇口的滑块抽芯，和模具型腔的一些排汇热量少、散热快的部位，要设计用热油或用电加热管加热模具。

普统统入的热油温度为200～350℃。

留意模具的冷却水通道距离模具外表或模具转角要有足够的距离，以防止这些部位的型面出现早期龟裂或开裂。

模具每个进水管接头要有开关，能管理冷却水的流量，以便调理模具各部位的温度。

冷却水管道里出现的锈蚀和集垢，会影响模具的冷却成果，要及时肃清。

模具外接的管道和接头倡导经常使用铜材和不锈钢材质，以防生锈后梗塞管道。

5 压铸模具的制造加工对模具寿命的影响

模具制造的尺寸精度和配合精度要高，密封接触的配合面，必定密封配合，密封接触的面积要大，防止铝液钻入。

尽量防止人为要素形成的烧焊修补解决，因模具烧焊修补过的部位，很容易出现龟裂。

电脉冲放电加工后的型腔外表会发生出一个蜕变层，这一层的化学成分、金相组织、力学功能( 强度、硬度、韧性) 等都出现了扭转，蜕变层又硬又脆，并有应力和少量的微裂纹，会惹起模具早期龟裂;电脉冲或线切割放电精细加工时，应尽量驳回低的电流及高的频率，以减小模具外表的过烧深度。

经常使用好的电火花公用油液，可以起到冲洗、冷却、润滑、绝缘、防电离和减轻蜕变层的作用。

放电时浸油比冲油能更好地减轻蜕变层。

无论蜕变层深浅，它在模具外表均有极大的应力，若不消弭其白亮层和剩余应力，在经常使用环节中，模具外表就会较早的发生龟裂、冲蚀和开裂。

模具型腔精加工时，走刀量要小，不要留下刀痕，必要时需留下打磨抛光的余量。

模具型腔的一切外表，即使没有留下加工刀痕的外表，都要启动一次性打磨抛光，用以消弭刀具加工或放电加工发生的软化层和白亮层。

但要留意，打磨时不要让模具部分过热，以防烧伤模具外表和下降模具的硬度。

消弭软化层、白亮层和去除应力的方法有：①用油石打磨、研磨抛光、化学溶蚀去除;②喷 玻 璃丸的方法既可以去除外表熔化凝结层，消弭剩余拉应力，还可以构成压应力，是目前延缓龟裂的好方法;③在不下降硬度的状况下，高温回火也可大幅度下降模具的外表应力。

模具型腔外表抛光时，毛糙度要以产品而定：①薄壁、外表需要光洁的产品外表位置，型腔外表要适当抛光，外表毛糙度Ra 为0.2～0.4μm;②厚壁、外表需要普通的产品外表处，型腔外表可抛光，外表毛糙度Ra 为0.4～0.8μm;③普通不需要抛光为镜面，要使脱模剂能在模具外表平均附着，但刀痕必定要抛光，免得模具过早的出现龟裂;④要留意交叉打磨，模具外表打磨过的痕迹，不要有清楚的打磨方向。

6 压铸工艺和消费操作对压铸模具寿命的影响

参与压铸铝合金中的铁含量，可以有效地减轻粘模水平，普通需要铝合金的铁含量≤1.5%，实践消费中铝水的铁含量管理在0.65%～0.90%范畴内为好。

在压铸环节中铝液温度动摇应在±10℃之内，ADCl2铝合金春、春季浇注温度倡导小于660℃，冬、夏季温度可以上下变动10℃，这样可以消弭节令性的毛病。

模具内浇口左近容易龟裂、腐蚀，远离内浇口的部位不容易龟裂、腐蚀，这关键是由于在内浇口左近，高温的铝水传递给模具的热量比拟多，致使模具温度比拟高。

所以在不影响产品质量的前提下，应尽量下降铝水的浇注温度。

在满足成形情景下，尽量经常使用比拟低的低速压射速度和高速压射速度。

充填速渡过高会形成粘模、冲蚀、龟裂;当低速压射速度较高使金属液包裹较多的气体时，气体在高速压射进入型腔中的高压区会收缩，气体收缩发生爆破，气体带动铝液以很高的速度冲击、腐蚀型腔外表，形成型腔外表气蚀缺损(这种气蚀在溢流槽浇口处也会出现)，被气蚀的外表也会有裂纹发生。

在满足成形良好的条件下，尽或者决定较小的压力。

可以观察壳形和圆形产品，在模具压铸几万模之后，在产品同一部位的外表面比内外表龟裂纹大出很多，这说明在相反的条件之下，模具遭到铝液包裹挤压与收缩拉伸的力气方向不同，致使模具出现龟裂的毛病大小相差很大;特意是在模具型腔的凹角处，拉伸和热应力都聚集中在这里，凹角处会过早的出现龟裂和开裂裂纹;而在模具的凸角和型芯外表遭到挤压和热冲击力，只管会出现粘模，但出现应力集中状况很小，模具不容易出现龟裂。

可见铝液压力的大小和受力方向对模具龟裂的影响是很大的，有时为了配套不容易出现龟裂模块的寿命，可以驳回比拟好的模具资料或热解决的方法，来提高容易龟裂模块的寿命。

压铸时模具外表温度由100℃回升到610℃，比200℃回升到610℃容易惹起龟裂，外表温度由200℃回升到680℃，比200℃回升到610℃更容易惹起龟裂;模具在500℃以上坚持6 s比坚持3 s也是更容易惹起龟裂，所以必定要使模具接受的温度低、温差变动量比拟小、处于高温的期间短。

普通产品压铸开模后的2～3 s时测量模具外表的温度(或用热电偶测量模具外部温度) 应不高于浇注的合金液温度的40%～45%，即铝合金模具温度应小于320℃，以200～280℃为好。

合模时模具外表的温度应不低于合金浇注温度的20%，普通以130～210℃为好。

压铸铝合金模具预热至180～300℃再浇注压射，比用铝液间接浇注压射来预热模具，能延缓模具外表龟裂纹的出现。

由于用铝液间接浇注压射来预热模具，模具外表承遭到的温度差比拟大。

模具预热后压铸的前10～20 模铸件，要经常使用低速压射，以减小铝液与模具接触的严密水平，下降热量传递给模具的速度，到达缓慢加热的目标。

压铸操作时平均喷涂脱模剂，可以减轻铝液对模具的粘模和磨损。

为了防止脱模剂对模具激冷，冬天对水基脱模剂要预热到20～30℃为好。

喷脱模剂要构成雾状，喷嘴应距型面(20±10)cm，斜向模面角度15°±5°的成果最好。

无法喷涂过多脱模剂，喷涂期间管理在0.5～2.5 s 之间;制止喷洒、浇灌式的喷涂，以防对模具外表急速的激冷。

可以驳回动、定模屡次替换喷涂的方法，以减小激冷的速度。

另外，铸件顶出后，要在顶杆头部喷涂上涂料获取润滑之后再退回，以防顶杆静止卡滞。

对许多模具，罕用喷 玻 璃丸、陶瓷丸或用微电脉冲打磨加粗模具某些部位的毛糙度，甚至在模具外表修出距离在0.5～1.5 mm粗大的网状筋条。

这样不只能防止龟裂延伸模具寿命，还能减小铝液的流动速度，消弭产品外表的冷隔和花纹;能提高模具外表的吸热速度，使产品外表急速凝结，又因模具外表极速吸热参与了模具外表的温度，放慢涂料和水的挥发，消弭水的残留，能防止铸件出现气泡和发黑。

7 压铸模的经常使用和保养保养

模具在装置时，动、定模每半模至少要装置6 个压板螺栓，假设每半模只装置4 个压板螺栓，只需有一个螺栓松动，其余3 个螺栓受力重大失衡，螺栓就会很快被拉变形或拉断，甚至会出现模具被拉而掉上去的意外。

压铸环节中，要及时打磨抛光模具型腔的粘模痕迹，但要留意不要用硬的工具凿伤或敲伤模具。

当模具型腔外表毛糙度变大后，要启动很好的抛光解决。

当产品所有或部分粘模在模具型腔里时，要由有阅历的模具修缮人员来解决，以防压铸工解决时损坏模具。

每班给模具滑块、导柱、顶杆涂一次性润滑油，每班审核疏浚模具的冷却水通道，使其疏通和密封。

每班观察模具的分型面和滑块的密封配合状况，对模具的飞边和披缝必定要早发现、早修缮，以防其致使模具出现重大的压伤、凸起、变形及飞料的毛病。

当模具停产不经常使用时，最好在压铸最后一模之后，不要给模具再喷刷涂料，假设曾经喷涂了涂料，也要用紧缩空气吹洁净模具外表和深腔里的残留水分，以防模具生锈。

每批消费实现后，或在每消费一万模时，要对模具启动保养保养。

每次保养时，需涂红丹粉审核模具的变形和密封配合状况，消弭间隙防止飞料，消弭模块或滑块受力不平衡，防止模块压坏、爆裂。

保养后要给模具型腔、抽芯滑块、顶杆、导柱，分型面等涂防锈油。

模具曾经出现小范畴的冲蚀、掉块、缺损、裂纹毛病后，在不能做成镶件改换时，只要给模具用氩弧焊修补。

为有效地防止压铸模具焊补后容易出现龟裂，焊补时首先要决定模具钢材制造厂家指定经常使用的氩弧焊焊条，并留意辨别在模具淬火解决前后经常使用的焊条规格有或者不一样。

对模具启动氩弧焊之前，先要把模具龟裂等毛病修磨掉出现出金属基体，经常使用电热炉预热模块到达300～450℃(若经常使用乙 炔 氧焊的火焰缓缓烘烤预热模具，由于预热的范畴小，不必定到达需要的温度范畴，温度也不平均，对防止焊补后出现龟裂没有清楚的成果。

)并把外表清算洁净之后再启动氩弧焊，防止焊补时出现气孔;当模具温度高于475℃时要中止焊补，让模具降温后再焊;焊接时留意，必定要隔行焊补，不要一行挨一行焊补，这样可以较好的下降焊接时发生的升平和应力。

淬火之后的焊补，再在低于淬火回火温度以下20～50℃，保温2～3h 去应力退火(淬火之前的焊补，退火温度是750℃)这样可以很好的消弭焊接时发生的应力。

关于模具外表粘附的涂料烧结集碳，除用油石和砂纸抛光外，用气动喷投 玻 璃丸或喷陶瓷丸的方法，不只能平均有效的肃清掉集碳，还不影响模具的尺寸精度。

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