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型芯针(镶针)在铸造过程中的问题点和原因分析,解决方案

更新时间:2019-09-01 08:41:16

一、型芯针(镶针)在铸造过程中的问题:粘铝、烧伤、弯曲、折断、裂纹


原因分析:

1、粘铝:离形剂和铝合金的化学反应、型芯针表面光洁度粗糙、冷却效果不好;

2、烧伤:由于高温和低温的反复引起的裂纹、冷却效果不好、表面处理选定不当;

3、弯曲:加工应力及热处理应力回复、由冲撞产生弯曲、高温和低温的热变化引起的变形、出模时接碰到模型引起的弯曲;

4、折断:应力集中的小R部位上发生裂纹、对小裂纹的应力集中、对刀痕部的应力集中、冷却孔前面部分产生热疲劳发生大裂纹;

5、裂纹:材料品质不好,不稳定、热处理的办法不好,不稳定、模具的大小和模芯的粗细不合理、型材表面的温度变化很厉害。

解决方案:

1、粘铝:型芯针外表面采用竖式研磨、表面处理选用不易粘铝的铝铬氮化钛或氮化钛、增加冷却功能,可用相对应型号的冷却装置;

2、烧伤:为保持低的热传导实施TiAIn处理、需进行内部冷却,增加冷却功能,可用相对应型号的点冷装置、采用不易粘铝的铝铬氮化钛或氮化钛处理、为减慢发生裂纹把材料设定高硬度;

3、弯曲:使用加工时产生应力较少的机床、热处理时的回火处理实施2次以上、使用稳定的材料、材料设定高硬度,实施离形性好的CrN处理;

4、折断:分散应力,变更产品形状,把小R尽量加大,或不要作台阶、为产生韧性,材料硬度设定低,实施TiAIN处理增加表面硬度、去掉刀痕,采用竖式研磨,达到脱模效果冷却孔前端面不许制做台阶;

5、裂纹:使用稳定而品质好的材料、根据材料的大小来管理热处理,回火处理要2次以上、研讨模芯的材料硬度设定、实施热传导低的铝铬氮化钛或氮化铝钛处理。 


二、型芯针(镶针)制作工艺流程

带冷却孔型芯针:编程(PG)、SV机床外加工、冷却孔加工、检查、热处理HIT法、研磨、表面处理、检测(出荷);

无冷却孔型芯针:编程(PG)、SV机床外加工、检查、研磨、表面处理、检测(出荷)。

带冷却孔型芯针:使用未热处理SKD61材料,加工冷却孔后再做热处理,这种带冷却孔型芯针可大幅度提高产品寿命;

无冷却孔型芯针:加工时使用已热处理材料,即是外形加工,研磨及检查完后可做表面处理,无需再做热处理,这样可大量减少产品在热处理中所存下的应力,还可以提高产品的同心度同时缩短交货周期。


三、型芯针(镶针)制程品质保证

型芯针(镶针)材料品质保证:

材料保证:SKD61日本进口;

供应商:均由日系公司提供,品质保证,可提供材料保证说明书;

优点:这种材料可抵受溶铝、镁锌之腐蚀作用及热度之急剧变动,高温强度和韧性的平衡性好,它可以使模具寿命延长,性能更优越。


型芯针(镶针)加工制造品质保证:

名称:SV机床、冷却孔加工;

优点:

SV机床:保证很高的精密度和表面光洁度,工件一次加工成型,无冷却孔型芯针可直接用已热处理材料加工,避免在热处理中的变形,保证其同心度;

冷却孔加工:型芯针的内部冷却时解决压铸问题的最后方法,与点冷装置相配套使用,可以解决粘铝,烧伤,裂纹和延长寿命等问题;

加工方法:

SV机床:加工时,它是材料高速度旋转并向前输送,刀具保持不动,这样可以消除掉因为加工的应力而使产品产生弯曲变形;

冷却孔加工:冷却孔加工比较难,很容易出现产品肉厚不均匀而导致在压铸过程中破裂。冷却孔加工是采取竖式刀盘,钻头垂直向下进行切削。这样不仅避免了加工时产生力的不统一,而且确保了深孔的同心度;

备注:

SV机床:可以加工、精度难的问题;

冷却孔加工:解决粘铝、烧伤,裂纹、可延长型芯针使用寿命。


型芯针(镶针)表面研磨加工品质保证:

名称:研磨:

优点:型芯针的表面光洁度达到要求,不仅消除了加工刀痕和保证了型芯针表面的光洁度,同时可以解决粘铝,延长寿命;

加工方法:对产品表面采取了竖式打磨方法,即是与拨模方向一致进行员工研磨,这样不仅消除了加工刀痕和保证形状部位的光洁度,同时也减少脱模时的粘铝现象,延长型芯针的使用寿命;

备注:解决粘铝、可延长寿命。


型芯针(镶针)表面处理品质保证:

类型:氮化处理、TD处理、PVD处理;

供应商:

氮化处理:南海帕卡金属处理有限公司(日系)、日立金属(东莞)特殊钢有限公司(日系);

TD处理:深圳和胜金属处理有限公司(日系);

PVD处理:东莞日新金属处理有限公司(日系);

优点:

氮化处理:盐浴软氮化是使用盐进行软氮化,具有良好的耐磨性和耐蚀性,能提高工件的疲劳强度和抗弯曲强度;

TD处理:耐磨性强、自润滑、抗咬合性、抗高温氧化性和耐腐蚀性有很大提高,表面硬度HV2500以上;

PVD处理:详见PVD处理说明。


型芯针(镶针)PVD处理品质保证:

名称:CRN氮化铬、TIALN氮化铝钛、TIN氮化钛、AICrN铝铬氮化钛;

特征:银色、紫色、金黄色、黑色

优点:

CRN氮化铬:铬具有抗粘着性,与铝的离形性也非常突出。CRN涂膜具有耐高温性,耐腐蚀性,耐氮化性,本涂膜对有色金属有很高的耐溶接性;

TIALN氮化铝钛:由于TIALN涂膜中含有铝效果,不仅具有高温氧化性,而且还可在干式或加工工具发挥最佳的性能,由于它传热性差,铝压铸时温度不传到材料上,可防止出现裂纹;

TIN氮化钛:TIN涂膜不仅具有耐高温性,而且还具有高度的耐磨性和耐腐蚀性,本涂膜适用于切削工具模具钢丝钳塑料喷射部件等的涂层加工,具有用途广泛之优点;

AICrN铝铬氮化钛:AICrN涂膜具有高度抗氧化性,耐高温,高硬度,高耐磨性特点,特别适用于铝合金压铸模具,还有加工齿轮的滚齿刀等涉及环境恶劣的地方;

备注:

CRN氮化铬:解决粘铝、烧伤,可降低弯曲问题;

TIALN氮化铝钛:可降低粘铝、烧伤、裂纹、折断问题;

TIN氮化钛:可降低粘铝、烧伤、裂纹、问题;

AICrN铝铬氮化钛:可降低粘铝、烧伤、裂纹、折断,可降低弯曲问题。