如何提高压铸模具的使用寿命
闫传财
（山东华盛中天动力机械有限公司）
《摘要》 压铸模具由于生产周期长，投资大，制造精度高，故造价昂贵。因此希望其有较高的使用寿命。但众所周知，压铸模具的使用条件极为恶劣，要想在急冷急热且充满冲击压力的条件下延长其寿命，必须从模具的材料选择及其热处理制作工艺上用心；模具的管理和使用上细心；其维修和保养上多费心。只有注重以上过程中的每一个细节，才能使压铸模用得更持久。
《关键词》 压铸 模具寿命 模具材料 模具管理 模具使用 模具保养
1引言
压铸技术是目前有色金属结构件成型的重要方法，压铸模具是压铸成型的重要工艺装备。其与压铸机，压铸合金共称为压铸生产的三大要素。据有关资料，我国年约消耗10万吨模具钢，其中属于合金钢的模具钢约6万吨，每年模具产值约20亿元。这是一个相当可观的数字。但是我们的现状是：选材不当，工艺落后，使用不合理，管理水平低。致使模具的性能和寿命大打折扣，这直接影响了企业的产品质量，更新换代的速度，技术经济效益和产品在市场上的竞争力。因此，提升模具质量，延长模具寿命，将模具使用好，维护好，管理好是提高压铸产能，让企业经济最大化的有效措施。
压铸模具的使用寿命是指模具由于受磨损，冲蚀，腐蚀及热疲劳等原因而导致变形，龟裂，掉肉，在铸件上形成飞边，毛刺，麻点，伤痕以及尺寸偏差等，致使模具不能再利用而报废之前生产的零件数量。影响模具寿命的因素很多，既有外因，又有内因。内因指的是模具本身的选材，加工，制作。外因指的是压铸模工作时的外界环境，其包括：工作条件，设备状况，使用过程的维护，保养等等。如果我们内外因素处理得当，模具的寿命会得到明显的提高。下面我们就逐一分析，找出提升模具寿命的途径。
2提升模具寿命的途径
2.1 模具的制作
压铸企业很少有自己做模具的，多由专业的模具供应厂家供给模具，因一些模具厂家的成本控制，工艺落后，偷工减料，导致了劣质模具的出现，因此在企业选购模具时，一定要对模具各部件的材料及热处理工艺做出详细地了解和规定，只有这样才能保证模具的正常使用。如果这一项做不好，即使有再好的途径可以延长模具寿命也无济于事。
2.1.1模具的选材
作为压铸模的材料必须要有较高的热强性和回火稳定性，这样才有可能获得高的热疲劳抗力和耐磨性。在选材时，首先要把好模具材料的初步检验关，避免出现钢种的误用，作为铝合金压铸模材料，当前比较适用的是3Cr2w8v钨系高强模具钢，其锻造性好，机械加工性能和热处理工艺性能也较佳。其次，钢中夹杂物是热疲劳龟裂源，若模具钢纯度不高，杂质超标，含有气体，成分偏析，碳化物不均匀等将急剧降低热疲劳寿命。压铸模具材料的选择与控制是提升模具寿命的起点。
2.1.2模具的热处理
对于3Cr2w8v钢，由于热处理工艺不当，在寿命问题上常出现很大的差异。主要以淬火和回火的工艺要求尤其严格，直接影响到模具热疲劳抗力，热强性和回火抗力。淬火温度愈高，回火温度也应相应提高才能发挥提高淬火温度的效果。如淬火温度1050℃-1075℃时，回火温度为560℃-600℃，当淬火温度为1100℃-1150℃时，回火温度应取600℃-650℃.回火次数对于铝合金模具为两到三次，铜合金模具则为三次，以消除残余奥氏体，避免使用过程中由于残余奥氏体转变为马氏体而引起内应力，严重的影响模具寿命。另外，为了更好地提高模具表面的硬度和耐磨性及冲击韧性，要对模具进行氮化处理，增加其抗擦伤，抗咬合，抗粘模和耐腐蚀性能。
2.2模具的管理
模具的管理是为其更好地使用而服务的，只有健全的管理制度，才能保证模具在使用之前有一良好的状态，因此，模具的管理直接影响模具的使用和维护，对其寿命的影响也不容忽视。
2.2.1建立模具档案。将模具从进厂试模开始做好详细的记录，这是模具保养维护以及寿命的重要依据，每一条都要细致，清晰，包括每日的生产模次在内。
2.2.2健全模具标识。包括其配件，都要标识清楚，必要的在模具本身刻上永久性的标志，易于分辨。以免出现混装而造成挤伤模具的悲剧。
2.2.3制定详细的【模具点检表】和【模具管理规定】，对操作者进行系统的培训，并有效地执行下去，确保模具的安全运行。
2.3模具的使用
虽然有了模具管理制度，但要想真正把一副模具的潜能挖干，也不是件容易的事。这就像是我们开的车，要在平时的使用中注意点点滴滴。
2.3.1模具在开始生产的过程中，必须对模具进行预热，防止冷的模具遇到热的金属而导致龟裂纹的出现，但预热的温度要严格控制，过高的预热温度有损材料的屈服强度，对模具的抗热疲劳性是不利的，预热温度一般控制在150℃-180℃。然后，利用慢压射将模具温度慢慢提升，直到达到正常生产的温度时在选择快压射和增压。这样可有效地降低热裂的倾向和内应力的增加。
2.3.2模具正常生产过程中，冷却系统一定要使用。实际生产中，操作者常因图省事而不去接冷却串水，忽略了它的重要性。再好的模具钢也有它的温度极限性，由于模具受高温金属液的一次次冲击，模芯温度很高，如不给予冷却，如此高的温度在遇到脱模剂的激冷，很容易龟裂，有些模具甚至会出现大块的掉肉，造成无法修复的后果。因此，利用好模具的冷却系统，保证模具生产时的热平衡，可有效地防止模具龟裂，提高模具寿命。但模具冷却水有以下几点注意：a冷却水温度不能低于50℃，b冷却水要一直使用，切忌模具热时再打开，c冷却水不能用普通的水代替，是经处理的软化水。
2.3.3模具服役期间的定期检查至关重要，模具由于长期在高压高速冲击下，螺丝很容易松动，会引起支撑板及套板的变形，甚至开裂，因此，生产中要勤观察。并且在满足产品质量的前提下尽量使用小的压射力，以减轻对模具的冲击。
2.3.4对模具分型面的清理，是一件很费事的工作，但不容忽视。生产中，在模具分型面上难免有金属飞边或污垢产生，操作者应勤去清理这些部位。如果有了飞边不及时清除，再次合模时很容易将分型面挤塌，造成生产过程中跑铝。一旦出现这样的后果，不管你有多么好的修模专家，完全修复的可能性也很小。因此，遇到此类问题必须及时清理模具，并查找问题的原因及时修理，否则等模具损坏了才维修，会严重影响模具的寿命。
2.4模具的维修与保养
2.4.1模具的维修与保养起到了“有病治病，无病强身”的作用，针对一套模具一个批次任务的完成，要对模具及末件进行详细检查，并向操作者全面了解模具的使用情况及出现的问题。损坏的配件要及时更换；粘铝，积碳的部位及时抛光；运动，结合部位及时清理并涂油。把存在的问题逐一解除。
2.4.2模具还要在规定的期间内去应力回火处理，使热疲劳纹在尚未出现的孕育期内产生应力松弛，这是提高压铸模寿命的有效措施。去应力的回火温度要比原来的回火温度低30℃-50℃，铝合金模具一般首次使用5000模去应力一次，之后根据生产每生产15000模左右去应力一次，直至模具失效。
3结论
经以上分析，模具寿命的提高在于制造，使用，管理和维护保养的全过程，应用先进的工艺和注重以上过程中的每一个细节是提高模具寿命的有效途径。此外，加强模具标准化的制作，增强其互换性的推广，不断提高设计和制造水平，对于模具的寿命也是十分必要的。