浅谈延长铜合金压铸模具寿命的方法
影响铜合金压铸模具寿命的因素
延长压铸模具寿命的途径
结论
压铸模具寿命是衡量模具质量的重要指标，同时也是影响压铸企业经济效益的重要因素。因此，延长压铸模具寿命，无论是对于提高压铸模具使用企业的经营利润，还是对于减少资源浪费以兼顾社会效益，都是非常重要的。
对于铜合金压铸模具，由于铜合金熔点较高，填充速度快，填充压力大，模具寿命相对于高、低压铸铝模具要低很多（一般在几百至一千模次）。因此，相对于其他材料的压铸模具，如何延长铜合金压铸模具的使用寿命，更加值得压铸工作者去研究和探讨。
一般而言，如果模具在使用过程中出现了以下现象，说明模具基本接近“寿终正寝”：
1
模具老化，表面龟裂，影响外观，同时由于龟裂造成零件表面脱模拉伤或铸件变形；
2
模具型腔开裂较大，铸件无法正常成型；
3
模具分型面塌陷，导致“跑铜”，压铸效率极低，压铸产品后处理工作量大。
图1、表面龟裂
一
影响铜合金压铸模具寿命的因素
一方面，压射过程中，压铸模具受高温铜液的高速、高压喷射冲击（内浇口处的速度可达40～55m/s，而填充压力一般在40～80MPa），填充压力和速度都非常大，因此模具型腔表面承受极大的机械应力。
另一方面，铜液温度较高，每一次从压射完成到再次压射，模芯都在“热胀冷缩”的循环模式下工作。模具型腔温度在℃到℃之间反复变化，模具常常激冷激热，同时受到压应力和拉应力的作用，形象地说，如同反复拉扯橡皮筋，时间长了，橡皮筋表面就会出现龟裂纹，直到开裂为止。
图2、内浇口速度
故此，模具损坏的主要原因是受循环机械应力、热应力影响，导致型腔表面疲劳受损以及龟裂纹的形成，甚至造成模芯整体开裂失效。因此模具延寿应主要从降低机械应力和热应力等方面入手。
二
延长压铸模具寿命的途径
延长压铸模具寿命的途径很多，应该主要从四个方面入手：模具材料选用，模具设计，模具制造，模具使用和维护。
（一）模具材料
模具材料及其热处理工艺是影响模具寿命的主要因素。前面讲到，模具损坏在型腔上主要表现为两种形式：表面龟裂和开裂。根据不同的铸件要求以及不同的压铸条件，选择合适的模具钢以及优化的热处理工艺，是延长模具寿命的重要途径。
在选择模具材料时，可以从以下三个方面进行选择：
01
模具钢要具有抗裂纹扩展及延伸的能力
从而避免模具的整体开裂
目前，很多钢材厂家在生产的H13钢都把提高压铸用模具钢的韧性与延展性放在了首位。高的韧性与延展性能够提高钢的抗热疲劳性能，从而延长模具寿命：针对铜合金压铸，可以选择高温合金GH作为型腔材料，该合金在-～℃温度范围内具有良好的综合性能，℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化和耐腐蚀性能。实验证实，选择GH作为铜合金压铸模后，相比常规的热作模具钢，模具寿命提高了近5倍。
02
材料的金相分析
除了合金元素，显微组织结构同样决定了钢材的性能。金相组织越细小均匀，钢材性能越好。金相组织一方面取决于材料本身的特性，另一方面取决于热处理工艺。
03
材料内部质量
压铸模具材料一般为锻造钢坯，内部容易存在微裂纹，及时发现和避免是十分必要的。所以，在确定模具材料前，应配合材料冲击试验机、金相分析仪以及探伤机，对内部质量和热处理的效果进行确认，确保模具质量，延长模具寿命。
（二）模具设计
压铸模具设计是影响压铸模具寿命的另一重要因素，模具设计的优劣直接影响压铸模具寿命。因此，在设计压铸模具时必须根据铸件的特性，合理设计模具结构。同时若有必要，在前期对于影响模具寿命的铸件设计及时提出改进意见，或采取合理的措施予以解决。在设计模具时应该认真考虑以下几个方面：
01
模具强度
模具强度是否满足要求是影响模具寿命的重要因素。然而，目前大部分压铸企业在采购模具时，都特别
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