鋁合金壓鑄模常見的失效形式有:開裂、粘附、沖蝕、龜裂和變形等。其中開裂、龜裂、粘附和沖蝕主要發(fā)生在模具型腔的表面。那么這些鋁合金壓鑄模失效形式是怎么樣形成的?
1、龜裂:在每個壓鑄循環(huán)過程中,由于存在著劇烈的熱交換,模具溫度變化劇烈,由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力導致模具型腔表面產(chǎn)生熱疲勞,形成微裂紋。隨著壓鑄循環(huán)次數(shù)的增加,微裂紋進一步擴展,形成龜裂。這是壓鑄模失效的主要模式。
2、粘附:壓射時,型腔表面的瞬間溫度在600℃以上,此時模具材料與鋁液的親和力大,粘附力強,易形成型腔粘附。
3、開裂:在壓鑄生產(chǎn)中,除了熱應(yīng)力外,由于鋁液的高壓沖擊,在模具內(nèi)部還產(chǎn)生了其它應(yīng)力。當這些應(yīng)力超過模具材料的疲勞極限時便產(chǎn)生了開裂,特別是容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的尖角部位,開裂的可能性更大。此外,如果模具加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力沒有被徹底消除,則模具更易開裂。
4、沖蝕:鋁液高速充填型腔時摩擦生熱,使得在模具型腔表面朝向內(nèi)澆道處的區(qū)域的表面溫度高,加此受到鋁液的猛烈種擊,因此該部位的表面保護層容易被破壞。鋁液進一步與裸露的金屬基體發(fā)生反應(yīng),生成較硬的化合物。在去除這些化合物的過程中,易帶走基體材料,并暴露出新鮮表面,如此周而復始,加劇了型腔表面的損壞,形成嚴重的沖蝕。
5、變形:在壓鑄過程中,壓鑄模承受鎖模力、壓射反壓力等多種應(yīng)力的作用,如果模板剛度不夠,模具則在這些應(yīng)力的長期作用下產(chǎn)生彎曲變形。