壓鑄模具設計與製造

合理的模具設計是延長壓鑄模具使用壽命的至關重要的前提。適當的壁厚和冷卻通道設計可確保模具強度和熱平衡。模具設計時應特別注意應力集中和嚴重磨損區域。各零件精度匹配要合理：間隙過大導致導熱不良，造成熱疲勞損壞；而間隙不足會產生擠壓應力和拉應力。模具製造過程容易產生內應力，嚴重影響模具使用壽命。因此，製造時應盡量避免產生內應力，粗加工後應及時消除應力。電脈衝技術可以取代電火花加工來降低表面拉應力。

壓鑄模具表面處理技術

透過嚴格合理地處理壓鑄模具表面，可以顯著提高其性能和使用壽命。壓鑄模具表面處理技術一般可分為三類：傳統熱處理製程的改良；表面改質技術，如表面雷射處理技術；塗層技術。

1. （1）傳統熱處理製程的改良。傳統的壓鑄模具熱處理流程涉及淬火和回火。傳統熱處理製程的改進將淬火、回火與先進的表面處理技術相結合。例如，NQN（即滲碳-氮化-淬火-滲碳-氮化複合強化）使模具表面硬度更高，內部強度增加，滲碳層硬度梯度合理，回火穩定性和耐蝕性提高，綜合性能顯著增強，使用壽命。

2. 表面改質技術。表面改質技術是指採用物理或化學方法改變模具的表面性能。一般有表面熱、擴、透技術及表面雷射處理技術兩種。

（2）表面熱、擴、滲技術包括滲碳、滲氮、滲硼、滲碳共滲、硫碳共滲等。滲碳有助於增強模具表面硬度。滲碳法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、真空滲碳、離子滲碳等。真空及離子滲碳滲碳速度快、滲碳層均勻、碳濃度梯度平緩、工件變形極小。氮化方便，模具氮化層硬度高，耐磨性好，表現優異的防黏模性能。滲硼對錶面性能的改善最為顯著，具有提高模具硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗黏著性能，但製程條件要求較高。

模具雷射表面處理在過去三十年中出現，以兩種方式增強模具表面性能。一種方法是用雷射熔化模具表面，然後將其與滲碳、滲氮或塗層等製程結合。另一種方法是將雷射表面處理技術與一些物理性能良好的金屬添加劑相結合，將其融入壓鑄模具表面。

3. （3）塗層技術。塗層技術是在模具表面塗上一層塗層，並充當模具的保護衣。例如，聚四氟乙烯複合鍍層主要用於增強模具的耐磨性、耐腐蝕性、耐冷耐熱性。

壓鑄模具用途

選擇合理的壓鑄製程和維護對於模具的使用壽命至關重要。模具損壞很大一部分是由於不正確的使用和不科學的維護造成的。首先，要特別注意模具的溫度控制。生產前先將模具預熱，生產時保持適當的溫度範圍，可防止因型腔內外溫度梯度過大而產生表面裂紋，甚至開裂。其次，應使用優質壓鑄脫模劑，厚度適中，均勻塗抹於模具表面，對保護模具材料有至關重要的作用。最後，為了減少熱應力的累積並防止壓鑄模具開裂，需要使用回火等技術定期消除應力。

結論

壓鑄模具材料、模具設計製造、模具表面處理技術、模具使用等綜合影響模具性能及使用壽命。綜合考慮這些因素並採取有效措施，可以有效提高壓鑄模具的性能，延長壓鑄模具的使用壽命。