03 juillet 2022
Quels facteurs affectent la durée de vie du moule de moulage sous pression en aluminium
 
Moule de coulée sous pression en aluminium est un moule largement utilisé à l'heure actuelle. En raison du long cycle de production, des investissements importants et de la haute précision de fabrication, le coût est élevé, on espère donc que la matrice en aluminium aura une longue durée de vie. Cependant, en raison de l'influence d'une série de facteurs tels que les matériaux, l'usinage, l'utilisation, etc., les moules échouent souvent prématurément et sont mis au rebut, ce qui entraîne un grand gaspillage. Les facteurs de base affectant la durée de vie de la matrice en aluminium et les précautions correspondantes sont analysés sous l'angle de la sélection des matériaux, de la conception, de la fabrication et de l'utilisation de la matrice.

1、 Matériaux
L'influence du matériau du moule sur la durée de vie du moule se reflète dans trois aspects : si la sélection du matériau du moule est correcte, si le matériau est bon et si l'utilisation est raisonnable. Les données statistiques montrent qu'en raison d'une sélection de matériaux et d'un traitement thermique inappropriés, environ 70 % des moules échouent prématurément. Le moule de moulage sous pression en aluminium appartient au moule de travail à chaud et les conditions de service sont extrêmement médiocres. Le point de fusion de l'aluminium est de 580-740 ℃ et la température de l'aluminium fondu est contrôlée à 650-720 ℃ pendant le moulage sous pression. Dans le cas d'un moulage sous pression sans préchauffage de la matrice, la température de la surface de la cavité augmentera de la température ambiante à la température du liquide, et la surface de la cavité supportera une forte contrainte de traction. Lors de l'ouverture de la partie supérieure du moule, la surface de la cavité subit une forte contrainte de compression. Après des milliers de moulage sous pression, la surface de la matrice présentera des fissures et d'autres défauts. Par conséquent, les exigences pour les matériaux de matrice en aluminium sont élevées.

2、 Conception structurelle
Le manuel de conception de matrices présente en détail les problèmes auxquels il convient de prêter attention lors de la conception de matrices de moulage sous pression en aluminium. Il convient de souligner que la conception structurelle de la matrice doit essayer d'éviter les coins arrondis pointus et les changements de section excessifs. La concentration de contrainte provoquée par les angles vifs et arrondis peut représenter jusqu'à 10 fois la contrainte moyenne. Ainsi, il est facile de provoquer une défaillance précoce du moule. De plus, il convient de prêter attention à la déformation et à la fissuration causées par un traitement thermique ultérieur en raison d'une conception structurelle déraisonnable. Afin d'éviter la déformation et la fissuration du traitement thermique, la taille de la section doit être aussi uniforme que possible, la forme doit être aussi symétrique et simple que possible, et le trou borgne doit être ouvert dans un trou traversant autant que possible, et le processus trou peut être ouvert si nécessaire. Éviter les écarts géométriques dans la conception structurelle. Y compris les marques de couteau, les angles inclus, les rainures de récurage, les trous et les changements brusques de section, etc., pour réduire l'apparition de défauts de structure de pièce et de traitement thermique.

3、 Usinage
Un usinage incorrect est facile à provoquer une concentration des contraintes, une finition insuffisante et l'usinage n'élimine pas complètement et uniformément la couche de décarburation formée par le laminage et le forgeage. Peut entraîner une défaillance précoce des matériaux. De plus, dans le processus de traitement du moule. L'épaisseur des coffrages plus épais ne peut être garantie par superposition. Parce que la plaque d'acier est deux fois plus épaisse, la déformation en flexion est réduite de 85% et la stratification ne peut jouer qu'un rôle de superposition. La déformation en flexion des deux plaques de même épaisseur que le placage est 4 fois celle du placage. Lors du traitement du canal d'eau de refroidissement, une attention particulière doit être accordée à la concentricité lors du traitement des deux côtés. Si les coins de la tête ne sont pas concentriques les uns aux autres, les coins de connexion se fissureront pendant l'utilisation. La surface du système de refroidissement doit être lisse, de préférence sans marques d'usinage. Avec les progrès de la technologie, nous devons prêter attention au suivi et à l'utilisation d'une technologie d'usinage avancée, propice à l'amélioration de la précision d'usinage des pièces de moule, afin de prolonger la durée de vie du moule.

4、 Meulage et EDM
Le temps de meulage peut entraîner une surchauffe locale de la surface métallique, une contrainte résiduelle de surface élevée et des modifications structurelles pouvant entraîner des fissures de meulage. De plus, les fissures de meulage peuvent être causées par un prétraitement inapproprié de la structure d'origine, une ségrégation du carbure, une grosseur de grain et un revenu insuffisant. Par conséquent, à condition d'assurer le matériau, faites attention à sélectionner le liquide de refroidissement approprié pour contrôler le refroidissement du meulage. Contrôlez la vitesse de meulage pour réduire les fissures.

L'EDM peut former une couche de durcissement blanc brillant de martensite trempée sur la surface de la matrice après trempe et revenu. L'épaisseur de la couche de durcissement est déterminée par l'intensité et la fréquence du courant lors de l'usinage. Il est profond lors de l'usinage d'ébauche et peu profond lors de l'usinage de finition. La couche durcie provoquera une grande contrainte sur la surface de la matrice. Si la couche durcie n'est pas retirée ou si la contrainte est éliminée, la surface de la matrice est sujette à la fissuration électrique, à la corrosion par piqûres et à la fissuration pendant l'utilisation. La couche de trempe ou le soulagement des contraintes peut être obtenu en : ① enlevant la couche de trempe avec une pierre à huile ou un meulage ; ② réduire la contrainte en dessous de la température de revenu sans réduire la dureté, ce qui peut réduire considérablement la contrainte de surface de la cavité du moule.

5, traitement thermique
Un traitement thermique inapproprié est un facteur important conduisant à une défaillance précoce des matrices. La déformation du traitement thermique est principalement causée par des contraintes thermiques et des contraintes structurelles. Lorsque la contrainte dépasse la limite d'élasticité, le matériau produit une déformation plastique. Lorsque la contrainte dépasse la limite de résistance, cela provoquera une fissuration par trempe des pièces. Il convient de prêter attention aux points suivants lors du traitement thermique des matrices de moulage sous pression en aluminium :

(1) Les pièces forgées doivent être sphéroïdisées et recuites avant d'être refroidies à température ambiante.

(2) Un traitement de trempe et de revenu doit être ajouté après l'usinage d'ébauche et avant l'usinage de finition. Afin d'éviter que la dureté ne soit trop élevée et ne cause des difficultés d'usinage, la dureté doit être limitée à 25-32hrc. Avant la finition, un revenu de détente doit être organisé.

(3) Faites attention à la température de chauffage et au temps de maintien de l'acier pendant la trempe pour éviter le grossissement de l'austénite. Pendant la trempe, la température doit être maintenue à 20 mm / h et les temps de trempe sont généralement de 3 fois. Lorsqu'il y a chloration, le troisième revenu peut être omis.

(4) Pendant le traitement thermique, il convient de prêter attention à la décarburation et à la carburation de la surface de la cavité.

(5) Pendant la nitruration, la surface de nitruration doit être exempte de taches d'huile. Il est interdit de toucher la surface nettoyée directement avec les mains et des gants doivent être portés pour éviter que la surface de nitruration ne soit tachée d'huile, ce qui entraînerait la rupture de la couche de nitruration.

(6) Entre les deux processus de traitement thermique, lorsque la température du processus précédent tombe au toucher des mains, le processus suivant est effectué et il ne peut pas être refroidi à température ambiante.

(7) La trempe statique, la trempe au four à sel et la trempe spéciale des appareils sont adoptées pour réduire la déformation due au traitement thermique.

(8) Le suivi et l'utilisation d'équipements et de processus de traitement thermique avancés, tels que le four sous vide et le chauffage du four à particules, peuvent améliorer la finition de surface du moule, aider à contrôler la déformation du traitement thermique et prolonger la durée de vie des pièces.

6, opération de production

Lors de la détermination de la vitesse d'injection du moule de moulage sous pression en aluminium, la vitesse ne doit pas être trop élevée. Une vitesse trop élevée favorisera la corrosion du moule et augmentera les dépôts sur la cavité et le noyau ; mais une vitesse trop faible est facile à provoquer des défauts de coulée. Par conséquent, pour les moules de moulage sous pression en aluminium, la vitesse d'injection minimale est de 18 m/s, la vitesse d'injection maximale ne doit pas dépasser 53 m/s et la vitesse d'injection moyenne est de 43 m/s. Le processus de moulage doit être strictement contrôlé lors de l'utilisation du moule. Dans le cadre de l'autorisation de processus. Essayez de réduire la température de coulée et la vitesse d'injection de l'aluminium fondu et augmentez la température de préchauffage du moule. La température de préchauffage du moule de moulage sous pression en aluminium est augmentée de 100-130 ℃ à 180-200 ℃, et la durée de vie du moule peut être grandement améliorée. Dans le même temps, évitez un réglage et un fonctionnement incorrects de la machine-outil, entraînant une défaillance précoce du moule.

7、 Entretien du moule

1. Retirez les dépôts dans la cavité du moule à temps. Après que le moule a été utilisé pendant un certain temps, il y aura des dépôts sur la cavité et le noyau du moule. Ces dépôts sont formés par la combinaison d'agent de démoulage, d'impuretés de liquide de refroidissement et d'une petite quantité de métal coulé sous haute température et haute pression. Certains dépôts sont durs et adhèrent fermement à la surface du noyau et de la cavité, ce qui est difficile à éliminer. Lors de l'élimination des sédiments, ils peuvent être éliminés par broyage ou méthode mécanique. Faites attention à ne pas endommager d'autres surfaces et provoquer des changements dimensionnels.

2. Entretenez fréquemment le moule pour le maintenir en bon état. Une fois le nouveau moule testé, faites attention à la trempe anti-stress lorsque le moule n'est pas refroidi à température ambiante. Lorsque le nouveau moule est utilisé à 1/6-1/8 de la durée de vie de conception, c'est-à-dire que le moule de moulage sous pression en aluminium est utilisé 10000 450 fois, la cavité du moule et la base du moule doivent être trempées à 480-12000 ℃, et le la cavité doit être polie et chlorée pour éliminer les contraintes internes et les légères fissures à la surface de la cavité. Après cela, effectuez le même entretien toutes les 15000 50000 à 25000 30000 fois. Lorsque le moule est utilisé pendant XNUMX XNUMX temps de moulage, il peut être entretenu tous les XNUMX XNUMX à XNUMX XNUMX temps de moulage. Grâce à l'entretien, la vitesse et le temps de fissuration causés par les contraintes thermiques peuvent être considérablement réduits. Améliorer efficacement la durée de vie de la matrice et la qualité de la coulée.

3. Réparez les défauts du moule à temps. En cas d'érosion et de fissures graves, un traitement de nitruration peut être effectué sur la surface du moule pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface du moule. Pendant la nitruration, faites attention à la fermeté de liaison du substrat et de la couche de nitruration, et l'épaisseur de la couche de chloration ne doit pas dépasser 0.15 mm. Une couche de nitruration trop épaisse tombe facilement au niveau de la surface de séparation et des angles vifs. Les défauts de surface du moule peuvent également être réparés par soudage. Pendant le soudage, faites attention à la composition de la baguette de soudage et de la soudure, au nettoyage de la surface de soudage et au séchage de la baguette de soudage, à la coupe et à la finition de la cavité après le soudage et à la trempe de détente après le soudage.

De nombreux facteurs affectent la durée de vie de la matrice en aluminium, impliquant de nombreux aspects, en tant qu'industrie manufacturière. Il est nécessaire de concevoir correctement la structure du moule, de fabriquer avec précision les pièces du moule, de formuler un processus de traitement thermique raisonnable, d'utiliser le moule raisonnablement selon les spécifications du processus, de le réparer et de l'entretenir à temps, ce qui peut donner plein jeu à la performance de le matériau du moule et améliore efficacement la qualité et la durée de vie de la matrice en aluminium.


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