壓鑄模的壽命與材料,、設(shè)計(jì),、制造和保養(yǎng)有著密切關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中,，我們發(fā)現(xiàn),，影響壓鑄模壽命的各要素所占比例大致如下：鋁鑄件模具設(shè)計(jì)和制造約占80%,；包括模具材料約占10%~15%；模具的使用及維護(hù)和保養(yǎng)約占5%~10%,。采取下列措施是避免壓鑄模失效,、提高其壽命行之有效的方法。
1,、模具材料
模具型腔材料應(yīng)選用綜合性能優(yōu)良的熱作模具鋼,。盡量選用晶粒較細(xì)、各向同性好,、熱處理性能好的材料作為模具型腔材料,。目前國(guó)內(nèi)普遍采用SKD61、DAC55,、8407等進(jìn)口材料作為模具型腔材料,。在模具材料投入加工之前，應(yīng)綜合采用外觀檢查,、金相檢查和超聲波探傷檢查等方法對(duì)材料進(jìn)行檢查,，避免使用有缺陷的材料，從而造成模具早期報(bào)廢,。
2,、模具設(shè)計(jì)
(1)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是壓鑄件模具設(shè)計(jì)中最為核心的部分，尤其是內(nèi)澆道的位置和大小,。在選擇內(nèi)澆道位置時(shí),，盡量避免鋁液正面沖擊型芯，以減少?zèng)_蝕的產(chǎn)生,。在保證鑄件成形完好的情況下,，加大內(nèi)澆道的截面積，使鋁液以層流方式進(jìn)入型腔,，從而降低內(nèi)澆道速度,，減輕鋁液對(duì)型腔的沖擊。
(2)成形零件設(shè)計(jì) 盡可能避免尖角,，以防止模具相應(yīng)部位由于產(chǎn)生應(yīng)力集中而開(kāi)裂,。對(duì)不可避免的易損部位，如細(xì)長(zhǎng)的型芯,，應(yīng)采用合理的鑲拼式結(jié)構(gòu),，便于損壞時(shí)及時(shí)更換。
(3)模板設(shè)計(jì) 確定合適的模板厚度,，使其具有足夠的剛性和強(qiáng)度,，以有效抵抗彎曲變形。在模板尤其是動(dòng)模模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，以整體式模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的支承板和貫通式模板,，有利于提高壓鑄模的整體承受能力,。
(4)導(dǎo)向零件設(shè)計(jì) 首先，各導(dǎo)向零件應(yīng)選擇正確的公差配合和表面粗糙度等級(jí),。其次，改進(jìn)導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu),，如與滑塊配合的側(cè)面和底面改為易更換的導(dǎo)滑條,，同時(shí)導(dǎo)滑條選擇耐磨性和熱膨脹性更好的合金材料等。
(5)便于更換維修的設(shè)計(jì) 對(duì)于易損壞的型芯和滑動(dòng)配合部分,，設(shè)計(jì)成利于快速更換維修的結(jié)構(gòu),。如將型芯由臺(tái)階式固定結(jié)構(gòu)改為螺釘式連接結(jié)構(gòu)。
(6)保持模具熱平衡 合理設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng),，保證模具整體的熱平衡,。在條件許可的情況下，可以選擇配置模溫平衡系統(tǒng),。
(7)應(yīng)用CAD/CAE技術(shù) 對(duì)已經(jīng)完成初步設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行CAE模擬分析,，確定模具的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分布,。并在此基礎(chǔ)上,，對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以提高模具設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量,，從而為提高壓鑄模壽命提供有力保證,。
3、模具制造
(1)制定合理的加工工藝 模具的加工工藝,，是直接影響壓鑄鋁件模具壽命的環(huán)節(jié),，尤其需要注意工藝細(xì)節(jié)。比如：選擇合適的加工基準(zhǔn),，最好能統(tǒng)一各零件的加工基準(zhǔn),，以減少累積誤差；兩面對(duì)接方法加工較長(zhǎng)的冷卻水孔時(shí),，在保證水孔表面光滑的同時(shí),，還應(yīng)注意保證其同軸度，避免因產(chǎn)生應(yīng)力集中而開(kāi)裂,；綜合采用CAD/CAM技術(shù),，提高加工的精度等。
(2)電火花加工 電火花被廣泛用于模具制造中,。電火花加工后的型腔表面會(huì)出現(xiàn)淬硬層,。淬硬層厚度由加工時(shí)電流強(qiáng)度和頻率決定，粗加工時(shí)較深，精加工時(shí)較淺,。淬硬層無(wú)論深淺,，均會(huì)在模具表面產(chǎn)生較大應(yīng)力。因此,，要采取高頻率電火花加工等工藝措施消除淬硬層或去應(yīng)力,。
(3)磨削 磨削產(chǎn)生的大量摩擦熱，可能軟化模具表面,，降低其抗熱疲勞的能力,，從而使模具早期失效。因此磨削時(shí),，冷卻液用量應(yīng)適中,，同時(shí)避免過(guò)大的磨削量和進(jìn)給量，避免在磨削中產(chǎn)生細(xì)微裂紋,。
(4)焊修 焊補(bǔ)是修復(fù)模具加工失誤的常用手段,。焊補(bǔ)時(shí)，將表面徹底清潔和干燥后的模具與焊條一起預(yù)熱至440~460℃,，待模具表面與心部溫度一致后,，在保護(hù)氣體下進(jìn)行焊補(bǔ)。修理完畢后以低于原回火溫度50~80℃回火一次,，以消除應(yīng)力,。
(5)拋光 重點(diǎn)拋光型腔中的窄縫和深槽，以保證型腔整體粗糙度達(dá)到0.2μm,，從而減小型腔表面的流動(dòng)阻力,，提高其抗咬合和抗疲勞能力。
4,、模具熱處理：
(1)淬火回火 真空淬火能有效防止型腔表面脫碳和增碳,，減少因熱處理時(shí)碳化物溶解不充分而造成的模具早期龜裂。真空淬火后,，需進(jìn)行2~4次回火,。總體來(lái)說(shuō),，模具越大,，淬火溫度越高，而回火溫度越低,。
(2)去應(yīng)力回火 新模具在試模合格后,，均應(yīng)進(jìn)行回火，以消除應(yīng)力,。
(3)氮化 對(duì)型腔表面進(jìn)行氮化處理,，可以提高模具表面抵抗磨損、粘附和熱疲勞的能力。新模具調(diào)試合格后,，進(jìn)行第一次氮化,。在使用過(guò)程中，根據(jù)具體的保養(yǎng)規(guī)程和模具狀況確定重新氮化的時(shí)機(jī),。氮化時(shí),，滲氮基體的硬度在35~43HRC之間，氮化層厚度以不超過(guò)0.15mm為宜,，同時(shí)應(yīng)注意氮化表面的清潔以保證氮化層的均勻,。當(dāng)模具龜裂比較嚴(yán)重時(shí)，則不宜進(jìn)行氮化,。
5、模具的使用和保養(yǎng)
(1)合理設(shè)定壓鑄工藝參數(shù) 在保證鋁壓鑄件質(zhì)量的前提下,，盡量降低鋁液的澆注溫度,、壓射速度和壓射壓力，縮短高溫持壓時(shí)間,，尤其杜絕單純依靠提高壓射壓力來(lái)改善鑄件品質(zhì)的做法,。此外，可以借助參數(shù)測(cè)試儀來(lái)尋求各參數(shù)之間的最佳結(jié)合點(diǎn),。
(2)均勻預(yù)熱模具 避免采用煤氣加熱方法預(yù)熱模具,，防止因預(yù)熱不均造成各部位出現(xiàn)不同的熱膨脹。最好用模溫機(jī)油溫預(yù)熱模具,。在沒(méi)有模溫機(jī)的情況下,，可采用試壓前幾模的方法，依靠鋁液預(yù)熱模具型腔,。
(3)噴涂均勻 重點(diǎn)噴涂模具深腔處,，同時(shí)注意避免長(zhǎng)時(shí)間噴涂。
(4)保持模具熱平衡 定期檢查清理冷卻系統(tǒng),，防止冷卻水道堵塞,，為保持穩(wěn)定的模具使用溫度提供保證。
(5)及時(shí)進(jìn)行模具檢查 注意檢查模具表面是否出現(xiàn)龜裂,、裂紋和沖蝕,。如果出現(xiàn)這些情況，需采用焊補(bǔ)的方法及時(shí)修復(fù),。如果模具型腔表面的氮化層被局部破壞,，應(yīng)重新進(jìn)行氮化處理。
(6)定期去應(yīng)力回火 這是延緩龜裂產(chǎn)生的有效方法,。根據(jù)模具的大小和復(fù)雜程度確定去應(yīng)力回火的時(shí)間間隔,。一般情況下，鋁合金壓鑄模在初次批量生產(chǎn)5000~8000模次，以后每隔10000~15000模次進(jìn)行去應(yīng)力處理,。但是如果模具龜裂嚴(yán)重,，則不宜進(jìn)行去應(yīng)力回火，以免加劇裂紋的擴(kuò)張,。
(7)停機(jī)時(shí)的模具保養(yǎng) 生產(chǎn)中,，臨時(shí)間隙停機(jī)時(shí)，可以調(diào)小冷卻水流量,，讓模具緩慢冷卻,。如果長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，則必須對(duì)模具進(jìn)行徹底清潔保養(yǎng),，并在檢查合格后入庫(kù)保管,。
(8)作業(yè)培訓(xùn) 充分重視對(duì)作業(yè)者的作業(yè)培訓(xùn)，杜絕因操作失當(dāng)而引起的模具損壞,。
提高鋁合金壓鑄模的壽命是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)課題,。在實(shí)際應(yīng)用中，綜合考慮各影響因素的作用,，并采取針對(duì)性措施,，是完全有可能提高鋁合金壓鑄模的使用壽命的。
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