アルミ合金ダイカスト金型の破壊モードと解析

- Apr 09, 2018-


アルミニウム合金は、近代的な製造業において重要な役割を果たす。 主な理由は次のとおりです。


(1)高い寸法精度と良好な表面品質を有するダイカスト。

(2)高い材料利用率。

(3)複雑な形状、鮮明な形状、深い空洞および薄い壁を有するダイカストを製造することができる。

(4)ダイカストは高密度で、強度と硬度が高い。

(5)生産効率が高く、機械化や自動生産が容易である。

(6)経済的利益が良好であり、ダイカスト部品に他の材料の部分を直接にはめ込むことができ、貴重な材料を節約することができる。 特に、自動車業界は、軽量化と省エネルギー化を目的として、既に多くのアルミニウム合金部品を採用しています。


ダイカスト鋳型は、アルミニウム合金成形において極めて重要な役割を果たす。 アルミニウムの溶融温度は680℃であり、ダイカスト時の高温と充填時の高圧により、アルミニウムダイカスト金型の寿命は非常に短くなります。 統計によると、ダイカスト鋳型の一般的な破損モードは、割れ、割れ、侵食、接着および変形である。


1.チャップ


各ダイカストサイクルの間に、強い熱交換のために、金型の温度が急激に変化し、金型キャビティの表面に熱疲労が発生し、マイクロクラックが形成される。 ダイカストサイクルの時間が増えると、ミクロクラックがさらに拡大して亀裂が形成されます。 これはアルミニウム合金の鋳造不良の主な形態です。


2.クラッキング


ダイカスト製造では、熱応力に加えて、アルミニウム液体の高圧衝撃のために、鋳型の内部に他の応力も発生する。 応力が鋳型材料の疲労限度を超えると、ひび割れが発生し、特にひび割れがより起こりやすい応力集中の鋭い角が生じる。 ダイ加工で生じた応力が完全に除去されない場合、ダイは割れやすくなります。


3.エロージョン


キャビティのアルミニウム液による高速充填時に発生する摩擦熱により、金型キャビティのインナーランナに面する面の表面温度が高くなる。 アルミニウム液の重大な衝撃により、現場の表面保護層が容易に破壊され、アルミニウム液がさらされた金属マトリックスとさらに反応して硬質化合物を生成する。 これらの化合物を除去する過程で、基板材料を取り除くのが容易であるので、サイクルはキャビティ表面の損傷を悪化させ、深刻な侵食を引き起こす。


4.接着


アルミニウム合金の空洞充填中、空洞表面の瞬間温度は600℃を超える。 このとき、金型材料とアルミニウム液との親和性が強く、密着性が強い。


5.変形


ダイカストのプロセスにおいて、ダイカスト鋳型は、締付け力および抗圧などの様々な応力を受ける。 テンプレートの剛性が十分でない場合、ダイはこれらの応力の長期作用下で曲げ変形を生じる。