Versagensmodus und Analyse der Aluminiumlegierung Druckgussform

Aluminiumlegierungen spielen eine wichtige Rolle in der modernen Fertigungsindustrie. Die Hauptgründe sind wie folgt:

(1) Druckgussteile mit hoher Maßgenauigkeit und guter Oberflächenqualität.

(2) Hohe Materialausnutzung.

(3) Die Druckgussteile mit komplexer Form, klarem Profil, tiefem Hohlraum und dünner Wand können hergestellt werden.

(4) Die Druckgussteile sind dichter und haben eine höhere Festigkeit und Härte.

(5) Die Produktionseffizienz ist hoch und es ist leicht, Mechanisierung und automatische Produktion zu realisieren.

(6) Der wirtschaftliche Vorteil ist gut und die Teile der anderen Materialien können direkt auf den Druckgussteilen eingelegt werden, wodurch die wertvollen Materialien eingespart werden. Insbesondere hat die Automobilindustrie bereits eine große Anzahl von Teilen aus Aluminiumlegierung eingeführt, um Gewicht und Energie zu sparen.

Druckgussformen spielen eine extrem wichtige Rolle beim Formen von Aluminiumlegierungen. Die Schmelztemperatur von Aluminium beträgt 680 ° C, und aufgrund der hohen Temperatur während des Druckgusses und des hohen Drucks während des Befüllens ist die Lebensdauer von Aluminium-Druckgussformen sehr niedrig. Laut Statistik sind die häufigsten Fehlerarten von Druckgießformen: Risse, Erosion, Adhäsion und Verformung.

1. Kap

Während des Zyklus jedes Druckgusses ändert sich die Temperatur der Form aufgrund des intensiven Wärmeaustauschs stark, und die von ihm erzeugte thermische Spannung verursacht eine thermische Ermüdung an der Oberfläche des Formhohlraums und bildet den Mikroriss. Mit der Zunahme der Druckgießzyklen dehnen sich die Mikrorisse weiter aus und bilden sich. Dies ist die Hauptform des Druckgussfehlers von Aluminiumlegierungen.

2. Knacken

In der Druckgussproduktion werden neben der thermischen Spannung auch andere Spannungen innerhalb der Form aufgrund des Hochdruckaufpralls der Aluminiumflüssigkeit erzeugt. Wenn die Spannung die Ermüdungsgrenze des Formmaterials überschreitet, wird der Riss erzeugt, insbesondere der scharfe Bereich der Spannungskonzentration, der eher zum Reißen neigt. Wenn die bei der Werkzeugbearbeitung erzeugte Spannung nicht vollständig beseitigt wird, ist das Werkzeug leichter zu brechen.

3. Erosion

Die Reibungswärme, die während des Hochgeschwindigkeitsfüllens des Hohlraums durch die Aluminiumflüssigkeit erzeugt wird, bewirkt, dass die Oberflächentemperatur der Oberfläche des Formhohlraums, die dem inneren Läufer zugewandt ist, hoch ist. Mit der starken Einwirkung von Aluminiumflüssigkeit wird die Oberflächenschutzschicht der Stelle leicht zerstört, und die Aluminiumflüssigkeit wird weiter mit der freiliegenden Metallmatrix umgesetzt, um harte Verbindungen zu erzeugen. Bei der Entfernung dieser Verbindungen ist es leicht, das Substratmaterial zu entfernen, so dass der Zyklus die Beschädigung der Hohlraumoberfläche verschlimmert und eine ernsthafte Erosion verursacht.

4. Haftung

Während der Hohlraumfüllung von Aluminiumlegierungen liegt die momentane Temperatur der Hohlraumoberfläche über 600 ° C. Zu diesem Zeitpunkt ist die Affinität des Düsenmaterials und der Aluminiumflüssigkeit stark und die Haftung ist stark.

5. Deformation

Im Druckgussverfahren unterliegt die Druckgussform einer Vielzahl von Belastungen, wie Klemmkraft und Anpressdruck. Wenn die Steifigkeit der Schablone nicht ausreicht, erzeugt die Matrize eine Biegeverformung unter der Langzeitwirkung dieser Spannungen.