一、材質優化與制造工藝
1.選用抗熱疲勞材料
優先采用蠕墨鑄鐵或高強度合金鑄鐵,其兼具導熱性與抗熱裂性能,可通過石墨形態控制減少高溫氧化和應力集中。材料純凈度需嚴格把控,避免硫、磷等雜質引發脆性斷裂風險。
2優化鑄造工藝
控制澆注溫度與冷卻速度(鑄造溫度推薦650℃以下),避免過熱導致模具局部熱負荷過高。
通過探傷檢測鑄坯內部缺陷(如氣孔、夾雜),確保模具初始狀態無裂紋隱患。
二、結構設計與熱處理
1.降低應力集中
模具轉角處采用大圓角過渡(建議R≥8mm),避免尖角設計引發應力集中。壁厚度均勻分布,必要時增設加強筋或波紋結構改熱應力對稱性。
2.強化熱處理工藝
采用強韌化處理(如正火+球化退火)消除鏈狀碳化物,提升材料高溫穩定性。對關鍵部位進行氮化處理,增強表面硬度及抗熱軟化能力。
三、使用過程控制
1.溫度管理
模具預熱至200-300℃后再投入使用,減少驟冷驟熱導致的熱沖擊。控制模溫梯度≤50℃/m,優化冷卻系統設計(如循環水冷)保持熱平衡。
2.工藝參數調整
降低合金澆注溫度,匹配較低的充填速度與比壓,減少模具受力波動。避免長時間連續使用(單次≤8小時),防止熱疲勞累積。
四、維護與檢測
1.定期維護措施
每5000模次進行磁粉探傷檢測早期裂紋,及時修復微小裂紋避免擴展。清理模具表面殘留金屬屑,定期拋光內腔(Ra≤0.8μm)降低摩擦熱積累。
2.潤滑與修復
運動部件(導柱、頂針)使用耐溫潤滑脂(如二硫化鉬基脂),減少機械磨損。裂紋修復采用低溫氬弧焊+局部退火,配合堆焊后研磨恢復表面精度。
通過上述措施,可顯著降低模具熱疲勞風險,延長使用壽命30%-50%,同時模耗成本下降15%以上。
冀公網安備13098102000568號