Анализ причин и меры предупреждения повреждений пресс-форм для литья под давлением

Дата:

2022-03-21

При производстве алюминиевого литья под давлением трещины и расколы являются распространёнными видами абразивного повреждения. Основной причиной повреждений пресс-форм для литья под давлением является внутреннее напряжение. К источникам внутреннего напряжения относятся тепловые воздействия, механическое оборудование, органическая химия и факторы практической эксплуатации, включая напряжения, возникающие в результате работы механического оборудования, а также сварочные напряжения.

Анализ причин и меры предупреждения повреждений пресс-форм для литья под давлением

При производстве алюминиевых литьевых деталей, отливаемых под давлением, наиболее распространёнными видами абразивного повреждения являются трещины и расколы. Основной причиной повреждений пресс-форм является геостресс. Источниками геостресса служат нагрев, механическое оборудование, органическая химия и факторы реальной эксплуатации; в том числе — геостресс и сварочные напряжения, возникающие в результате работы механического оборудования. Геостресс обусловлен следующими факторами:

1. В рамках всего процесса изготовления, производства и выпуска пресс-форм

1. Проблема качества изделий, полученных из заготовок с низким качеством. Некоторые абразивные материалы трескаются уже после изготовления нескольких сотен штук, причём трещины быстро распространяются. Возможно, соответствие внешним требованиям обеспечивалось лишь в процессе ковки. Пористость и другие дефекты — такие как кристаллитная сетчатая структура, смешанный цементит, усадочные раковины и пузырьки — в листовой нержавеющей стали расширяются и удлиняются вдоль технологической цепочки производства и обработки, формируя линии течения; это крайне неблагоприятно сказывается на деформации, образовании трещин, хрупкости и склонности к разрушению при последующей термообработке конца Z‑образного типа.

2. Геострессы, возникающие в результате сверления, фрезерования, строгания и других операций окончательной обработки, могут быть устранены путём промежуточного закалки.

3. Напряжения в поверхностном слое, тепловое трение, размягчённый слой и цементированный слой, образующиеся при резании закалённой стали, снижают предел термической усталости и легко приводят к возникновению горячих трещин и первичных трещин. После полировки сталь H13 можно нагревать до 510–570 °C; выдержку при этой температуре и закалку следует проводить через каждые 25 мм для снятия поверхностных напряжений.

4. Резка проволочной электроэрозионной обработкой вызывает остаточные напряжения, а на поверхности режущего инструмента образуется слой белых и чистых электротехнических и электролитических компонентов, который отличается твёрдостью и хрупкостью. Этот слой сам по себе содержит трещины и остаточные напряжения. При резке проволочной электроэрозионной обработкой следует выбирать высокую частоту, чтобы минимизировать толщину белого поверхностного слоя. Данный слой необходимо тщательно шлифовать и полировать для его удаления, а также применять закалочную жидкость при температуре трёхступенчатой закалки.

2. Неправильная термическая обработка абразивных инструментов приводит к образованию трещин и преждевременному выходу их из строя.

Во многих случаях вместо термической обработки применяют лишь нагрев, после чего проводят поверхностное азотирование. После тысячи циклов литья под давлением на поверхности алюминия появляются трещины и сетчатые микроразрушения. Остаточные напряжения, возникающие при термической обработке стали, являются результатом накопления сварочных напряжений и системных остаточных напряжений в течение всего процесса закалки. Именно остаточные напряжения, возникающие при термической обработке, приводят к деформации и образованию трещин; для их устранения необходимо провести отпуск.

3. В процессе литья под давлением алюминия абразивные материалы следует нагреть до определённой температуры перед изготовлением.

В противном случае при заливке жидкостью металлические материалы, нагретые до высокой температуры, будут испытывать резкое охлаждение, что расширит температурное поле на внутренней поверхности абразивного инструмента, вызовет сварочные напряжения и приведёт к образованию трещин или даже разрушению его поверхности. В ходе обработки температура формы продолжает повышаться; когда она превышает заданный предел, весьма вероятно возникновение дефектов адгезии и неплотного соединения деталей, что влечёт за собой повреждение поверхности абразивного инструмента. Программное обеспечение системы контроля температуры охлаждения должно быть настроено таким образом, чтобы поддерживать рабочую температуру абразивного инструмента в определённом диапазоне.

Связанные новости

undefined

undefined

Поделиться в

Назад