Проектирование и производство пресс-форм для литья под давлением

Разумная конструкция пресс-формы является важнейшим условием продления срока службы форм для литья под давлением. Правильная толщина стенок и конструкция охлаждающего канала могут обеспечить прочность формы и тепловой баланс. При проектировании пресс-формы следует особенно учитывать концентрацию напряжений и зоны сильного износа. Соответствие точности каждой детали должно быть разумным: чрезмерный зазор приводит к плохой теплопроводности, вызывая термические усталостные повреждения; в то время как недостаточный зазор создает сжимающие и растягивающие напряжения. Во время изготовления пресс-форм легко возникают внутренние напряжения, что существенно влияет на срок службы пресс-формы. Поэтому во время изготовления следует по возможности избегать внутренних напряжений, а после черновой обработки следует проводить своевременное снятие напряжений. Электроимпульсная технология может заменить электроэрозионную обработку и снизить поверхностное растягивающее напряжение.

Технология обработки поверхности пресс-форм для литья под давлением

Тщательная и разумная обработка поверхности формы для литья под давлением позволяет значительно улучшить ее эксплуатационные характеристики и срок службы. Технологию обработки поверхности пресс-форм для литья под давлением обычно можно разделить на три категории: улучшение традиционных процессов термообработки; технология модификации поверхности, такая как технология обработки поверхности лазером; технология нанесения покрытия.

1. （1）Усовершенствование традиционных процессов термообработки. Традиционный процесс термообработки форм для литья под давлением включает закалку и отпуск. Совершенствование традиционных процессов термообработки сочетает в себе закалку и отпуск с передовыми технологиями обработки поверхности. Например, НКН (т.е. композитное армирование цементацией-азотированием-закалкой-цементацией-азотированием) приводит к более высокой твердости поверхности формы, увеличению внутренней прочности, разумному градиенту твердости науглероженного слоя, улучшенной стабильности отпуска и коррозионной стойкости, что значительно повышает комплексные характеристики и срок службы.

2. Технология модификации поверхности. Технология модификации поверхности подразумевает изменение свойств поверхности форм с помощью физических или химических методов. Как правило, существует два типа: технология поверхностной термической обработки, расширения и проникновения и технология поверхностной лазерной обработки.

（2）Технологии поверхностной термической обработки, расширения и проникновения включают цементацию, азотирование, борирование, а также цементацию-азотирование, серо-углеродное азотирование и т. д. Цепарация помогает повысить твердость поверхности форм. Методы цементации включают цементацию твердого порошка, газовую цементацию, вакуумную цементацию и ионную цементацию. Вакуумная и ионная цементация обеспечивает высокую скорость проникновения, равномерные науглероженные слои, плавные градиенты концентрации углерода и минимальную деформацию заготовки. Азотирование удобно, а азотированный слой формы имеет высокую твердость и хорошую износостойкость, демонстрируя отличные антипригарные характеристики формы. Борирование демонстрирует наиболее значительное улучшение характеристик поверхности с увеличением твердости формы, износостойкости, коррозионной стойкости и антиадгезионных характеристик, но условия процесса являются требовательными.

За последние три десятилетия появилась лазерная обработка поверхности пресс-форм, которая улучшила характеристики поверхности пресс-форм двумя способами. Один из методов заключается в расплавлении поверхности формы с помощью лазера, а затем в сочетании с такими процессами, как цементация, азотирование или нанесение покрытия. Другой метод заключается в сочетании технологии лазерной обработки поверхности с некоторыми металлическими добавками с хорошими физическими свойствами и интегрированием их в поверхность формы для литья под давлением.

3. （3）Технология нанесения покрытий. Технология нанесения покрытия предполагает нанесение на поверхность формы слоя покрытия, выполняющего роль защитной одежды для формы. Например, композитное покрытие из политетрафторэтилена в основном используется для повышения износостойкости пресс-форм, коррозионной стойкости, а также устойчивости к холоду и жаре.

Использование пресс-форм для литья под давлением

Выбор разумных процессов литья под давлением и техническое обслуживание имеют решающее значение для срока службы форм. Значительная часть повреждений, вызванных плесенью, возникает в результате неправильного использования и недостаточного научного ухода. Во-первых, особое внимание следует уделить контролю температуры формы. Предварительный нагрев формы перед производством и поддержание соответствующего температурного диапазона во время производства могут предотвратить появление поверхностных трещин или даже растрескивание, вызванное чрезмерными температурными градиентами внутри и снаружи полости. Во-вторых, следует использовать высококачественные антиадгезивы для литья под давлением, умеренной толщины, равномерно нанесенные на поверхность формы, что играет решающую роль в защите материалов формы. Наконец, чтобы уменьшить накопление термического напряжения и предотвратить растрескивание формы для литья под давлением, необходимо периодическое снятие напряжения с использованием таких методов, как отпуск.

Заключение

Материалы форм для литья под давлением, проектирование и изготовление пресс-форм, технология обработки поверхности пресс-форм и их использование всесторонне влияют на производительность и срок службы пресс-формы. Всесторонне учитывая эти факторы и принимая эффективные меры, можно эффективно улучшить характеристики пресс-форм для литья под давлением и продлить срок службы пресс-форм.