大型一体化压铸模具制造工艺.pdf
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1、应用研究:大型一体化压铸模具制造工艺叶能(广州市型腔模具制造有限公司,广东广州510 8 0 0)【摘要】文章先对大型一体化压铸模具的制造与模拟优化过程进行分析,然后对等高热处理针对压铸模具性能影响进行分析。通过试验表示,真空等温热处理工艺能够使大型压铸模具变形、开裂等问题得到解决。关键词:大型一体化;压铸模具;模具制造中图分类号:TG25DOl:10.12147/ki.1671-3508.2023.10.050Manufacturing Process of Large-scale Integrated Die-casting Molds(Guangzhou Chamber Mould Ma
2、nufacturing Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510800,CHN)Abstract The article first analyze the manufacturing and simulation optimization process oflarge-scale integrated die-casting molds,and then analyze the impact of equivalent high heattreatment on the performance of die-casting molds.Through experim
3、ents,it has been shownthat the vacuum isothermal heat treatment process can solve problems such as deformation andcracking of large die-casting molds.Key words:large scale integration;die casting molds;mold manufacturing文献标识码:BYeNeng1 引言压铸模为压铸的主要要素,压铸模的设计与制造为压铸技术开发主要内容,设计的正确、合理和可靠决定了压铸件的生产效率、品质、工作稳定
4、性等。轿车底盘/车身的关键部件轻量化为现代汽车轻量化技术开发重点,因为轿车底盘/车身部件为事关行车安全、大型复杂的结构受力件,所以要使用铝合金压铸方法和真空压铸技术。目前我国对高真空压铸技术的开发报道比较少,所以可以借鉴的经验有限。以此,本文对汽车压铸模具制造进行分析,以期能够实现后地板批量生产,满足实际需求。2后地板结构的特点后地板的结构如图1所示。后地板为结构复杂的超大型薄壁车身零件,该零件集成了2 个纵梁、3个横梁、2 个轮罩、轮罩带悬挂支撑点以及地板区。此零件使用高压铸造工艺生产,应用免热处理铝合金。产品外形16 30 mm*1522.5mm*612.4mm,质量约为6 5kg,壁:1
5、60:厚6 mm2.5mm。一般的性能要求抗拉强度2 40 MPa,屈服强度12 0 MPa,延伸率10%。0691图1后地板结构的特点3压铸模具的材料和处理3.1高淬透性模具材料在选择压铸模具材料的过程中,要充分考虑热疲劳、金属液冲蚀、磨损等导致的破裂、黏着、变形等。模具制造2 0 2 3年第10 期1522.5612.4应用研究因为汽车大型压铸模具件比较大,壁厚超过6 0 0 mm,传统H13模具钢淬透性无法使特大型压铸模具需求得到满足。对此,可以使用新型高淬透性热作为模具钢,也就是HHD钢。HHD钢碳化物析出的倾向小,冷却度为0.53/s时才能够将碳化物析出,并且碳化物在基体中分布。此钢
6、试样冷却9 0 s的时候析出碳化物,冷却到10 0 0 s的时候将贝氏体析出,所以在冷却的过程中,H13钢为了避免析出碳化物,要从10 40 冷却到540 的速度在5.5/s以下。但在H13钢冷却过程中,出现的粗大贝氏体和碳化物会使塑韧性得到降低,使模具早期开裂风险得到增加。HHD钢力学性能详见表1,HHD钢的高温强度和硬度比较高 3。同时,在压力加工的过程中会出现热磨损效应,从而使热作模具失效,影响到模具的寿命。但在相似室温下,HHD钢热磨损的失重低,抗高温磨损性良好。3.2压铸工艺压铸工艺为压铸生产过程中主要要素组合的综合过程,如果选择压铸参数不合理,就会导致压铸充填存在气孔、不充分、粘模
7、、花斑等缺陷。(1)压射比压。压射比压与增压比压高度会对熔融合金充填速度、压铸件致密程度、流动性等造成影响,不同压射比压所导致熔融合金针对模腔表面具有不同的冲刷程度,影响到压铸模具的使用寿命。压射比压过高会冲刷压铸模具,使粘模可能性增加,使模具寿命降低。所以,要求保证压铸件质量与使用需求,要选择比较低的压射比压与增压比压 4。(2)充填速度。充填速度高低会影响到压铸件内部,在压铸模具的外观质量方面,如果过小会导致铸件轮廊不清,过大会导致铸件粘型,或者增加铸件内部气孔率。以此,设置充填速度为40 6 0 m/s,薄壁部位为80100m/s。(3)模具温度。因为铝合金的散热比较快,所以要实现模具的
8、预热、冷却和加热等处理,保证模具温表11HHD钢的力学性能试验温度/硬度26.748.0HRC200一300724.2HV400一450619.0HV600498.2HV700一750296.0HV度稳定性,使压铸成型与表面质量得到提高。一般,镁合金压铸过程中的模具温度为18 0 2 50。(4)浇注温度。如果浇注温度过高,就会使合金收缩变大,导致铸件出现裂纹、脆性、晶粒粗大;如果过低就会出现浇不足、流纹、冷隔等缺陷。为了使压铸成型质量得到提高,一般浇注温度要充分考虑充填速度、压射压力、模具温度等。本文浇筑温度设置为660690 5。(5)保压时间。保压作用的重点就是将压力传递在没有凝固金属中
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