Modo de falla y análisis de matrices de fundición a presión para aleación de aluminio

El vigoroso desarrollo de la industria del automóvil y la necesidad de peso ligero, de modo que la fundición a presión de aleación de aluminio está en la dirección a gran escala y compleja del rápido desarrollo. Matrices de fundición a presión como el equipo principal de producción de fundición a presión es lograr la garantía básica de alta calidad y producción eficiente de fundición a presión, su vida afecta directamente la calidad de las fundiciones, la producción, así como el costo de producción de empresas y competitividad del mercado.

En la actualidad, en la mayoría de los países, la baja vida útil del problema de las matrices de fundición a presión de aleación de aluminio se convierte en el factor principal que restringe el desarrollo posterior de la industria de fundición a presión, el modo de falla de las matrices de fundición a presión de aleación de aluminio es más problemático.

Máquina HPDC

1. Entorno de trabajo de matrices de fundición a presión de aleación de aluminio

Troqueles de fundición a presión de aleación de aluminio como portador de líquido de aluminio de alta temperatura, alta presión y alta velocidad, su entorno de trabajo es extremadamente duro. Cuando se trabaja, la superficie de la cavidad se limpia repetidamente con el líquido de aluminio, la presión específica es de más de 40 MPa, la velocidad del bebedero interno es de 30 ~ 65 m / s, la temperatura de la superficie de la cavidad del molde puede alcanzar 1112 ° F o más instantáneamente, y después de abrir el molde, la temperatura de la superficie de la cavidad del molde desciende bruscamente debido a la pulverización y otras razones.

Este tipo de efecto alterno de frío y calor en el ciclo de fundición a presión repetidamente, hace que la temperatura de la superficie de la cavidad del molde cambie drásticamente.

2. Modo de falla y análisis de matrices de fundición a presión.

Según las estadísticas de campo, las formas comunes de falla de los troqueles de fundición a presión son agrietamiento, agrietamiento, erosión, adhesión y deformación, etc. Entre ellos, el agrietamiento, el agrietamiento, la erosión y la adhesión ocurren principalmente en la superficie de la cavidad del molde.

Molde de prueba de molde de aluminio fundido a presión
Molde de prueba de molde de aluminio fundido a presión
Molde de prueba de molde de aluminio fundido a presión

(1) Agrietado: En cada ciclo de fundición a presión, debido a la existencia de un intenso intercambio de calor, la temperatura del molde cambia drásticamente, el estrés térmico resultante conduce a la fatiga térmica en la superficie de la cavidad del molde, formando microgrietas. Con el aumento del ciclo de fundición a presión, las microgrietas se expanden aún más y forman grietas. Este es el modo principal del campo de falla de matrices de fundición a presión.

(2) Agrietamiento: En la producción de fundición a presión, además del estrés térmico, debido al impacto de alta presión del Aluminio, en el interior del molde también se producen otros esfuerzos. Cuando estas tensiones exceden el límite de fatiga del material del molde producirán grietas, especialmente fácil de producir concentración de tensiones de las partes de las esquinas afiladas, la posibilidad de grietas es mayor. Además, si la tensión generada durante el procesamiento del molde no se elimina por completo, es más probable que el molde se agriete.

(3) Erosión: calor de fricción de la cavidad de llenado de alta velocidad de aluminio, de modo que la temperatura de la superficie del área en la superficie de la cavidad del molde hacia el bebedero interno, junto con el impacto violento del aluminio, por lo que la capa de protección de la superficie de esta parte es fácil de destruir. La solución de aluminio reacciona además con el sustrato metálico expuesto para producir compuestos más duros. En el proceso de eliminación de estos compuestos, es fácil quitar el material del sustrato y exponer la superficie fresca, y así sucesivamente, intensificando el daño de la superficie de la cavidad, formando una erosión grave.

(4) Adhesión: Inyección a presión, la temperatura instantánea de la superficie de la cavidad a 1112 ° F. arriba, en este momento, la afinidad entre el material del molde y el líquido de aluminio, fuerte adhesión, fácil de formar la adhesión de la cavidad.

(5) Deformación: en el proceso de fundición a presión, las matrices de fundición a presión para soportar la fuerza de sujeción, la contrapresión de inyección y otras tensiones, si la rigidez de la plantilla no es suficiente, el molde en estas tensiones bajo el papel a largo plazo de la flexión deformación.

(6) Obstáculo de movimiento: en la producción de fundición a presión, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del molde, lo que resulta en una deformación térmica diferente de cada parte del molde. Una cantidad diferente de deformación por calor conduce a cambios diferentes en el tamaño de cada parte del molde, cambiando así la relación de ajuste entre las partes del molde. Este cambio de relación de ajuste puede causar una obstrucción significativa del movimiento de las piezas del molde con el movimiento relativo.