鋁合金擠壓模具失效的原因及預(yù)防對(duì)策分析

張大林

（南昌職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330004）

鋁合金擠壓模具失效的原因及預(yù)防對(duì)策分析

張大林

（南昌職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330004）

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋁合金擠壓模具在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用也越來越廣泛。鋁合金擠壓模具設(shè)計(jì)與制造是影響鋁合金質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。如果在生產(chǎn)實(shí)踐中鋁合金擠壓模具失效，不僅會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，對(duì)于企業(yè)的信譽(yù)來說也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。文章首先介紹了鋁合金擠壓模具失效的主要形式，其次闡述了鋁合金擠壓模具失效的原因，再次提出了解決鋁合金擠壓模具問題的相關(guān)對(duì)策，最后對(duì)全文進(jìn)行歸納總結(jié)。

鋁合金；擠壓模具；失效

鋁合金模具的設(shè)計(jì)與制造水平和質(zhì)量是影響鋁合金型材擠壓生產(chǎn)水平的重要決定因素，這不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)成本造成一定的影響。眾所周知，鋁合金模具的使用壽命由鋁合金加工模具本身所決定，生產(chǎn)制造模具的材料性能、材料成分、熱處理技術(shù)的成熟度都會(huì)對(duì)鋁合金擠壓模具的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在生產(chǎn)加工制造鋁合金擠壓模具時(shí)嚴(yán)格擠壓模具的擠壓速度、擠壓溫度、擠壓材料，在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常對(duì)擠壓模具進(jìn)行維護(hù)，都能在一定程度上延長(zhǎng)擠壓模具的使用壽命。擠壓模具質(zhì)量不合格，將會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)效益產(chǎn)生重要影響。

1 鋁合金擠壓模具失效的主要形式

隨著鋁合金制品在汽車工業(yè)、民用建筑中的普及應(yīng)用，鋁合金擠壓模具業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)鋁合金制品的生產(chǎn)量已經(jīng)超越美國(guó)，稱為世界第一的鋁合金生產(chǎn)大國(guó)。由于鋁合金擠壓模具對(duì)于生產(chǎn)工藝的要求較高，再加上當(dāng)前生產(chǎn)鋁合金模具并沒有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，由此導(dǎo)致鋁合金擠壓模具的生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊。生產(chǎn)實(shí)踐中導(dǎo)致鋁合金擠壓模具失效的表現(xiàn)形式主要有：斷裂、磨損失效、塑料變形、疲勞損傷等。其中斷裂的表現(xiàn)形式在生產(chǎn)實(shí)踐中比較常見，鋁合金擠壓模具的斷裂主要是在模具的型腔尖角位置和凸臺(tái)懸臂位置。這種斷裂一般是由于模具的生產(chǎn)材質(zhì)存在缺陷導(dǎo)致的，為了保證鋁合金模具的使用壽命，企業(yè)在選擇模具制造材料時(shí)應(yīng)該選擇具有高耐熱性和高硬度的材料，這樣的材料能夠禁受住高強(qiáng)度的碰撞和沖擊，能夠保證鋁合金擠壓模具的使用壽命。

2 鋁合金擠壓模具失效的原因

（1）材料缺陷。不合理的材料選擇是生產(chǎn)實(shí)踐中鋁合金擠壓模具失效的主要原因，因?yàn)殇X合金材料不合格，導(dǎo)致鋁合金積壓模具在使用中過早失效的事情并不少見，不符合標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)材料，在經(jīng)常一段時(shí)間的使用之后就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的晶界碳化物，一旦形成這種碳化物就會(huì)導(dǎo)致模具的耐溫性降低，從而影響鋁合金擠壓模具的質(zhì)量。當(dāng)前對(duì)于鋁合金擠壓模具生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)而言，并沒有形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一些生產(chǎn)鋁合金擠壓模具的企業(yè)為了節(jié)約成本，在選擇生產(chǎn)材料的時(shí)候選擇不符合生產(chǎn)工藝的加工材料，這些加工材料不能承受高溫的炙熱，在高溫環(huán)境下會(huì)造成模具的韌性和強(qiáng)度降低，從而影響鋁合金擠壓模具的使用壽命。

（2）不恰當(dāng)?shù)臒崽幚怼２徽_的熱處理會(huì)導(dǎo)致擠壓模具斷裂，斷裂的原因是因?yàn)槟＞呱a(chǎn)過程中在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期暴露而形成的，這種不正常的熱處理會(huì)導(dǎo)致模具的耐熱性和韌性降低，從而影響鋁合金擠壓模具的壽命。這主要是由于當(dāng)前生產(chǎn)鋁合金擠壓模具的操作工人，并未掌握科學(xué)的模具加工生產(chǎn)方法，在使用熱處理工藝的過程中，不能夠保證模具暴露溫度的恒定，從而導(dǎo)致模具生產(chǎn)過程中長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫環(huán)境下，從而影響鋁合金擠壓模具的使用壽命。

（3）不合理的模具設(shè)計(jì)和制造。恰當(dāng)?shù)谋壤徒Y(jié)構(gòu)，會(huì)讓模具更具耐磨性和韌性。在鋁合金擠壓模具的生產(chǎn)加工過程中采用電火花或者切割技術(shù)進(jìn)行加工，也能夠避免火花飛濺影響模具的壽命。但是在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)實(shí)踐中，多數(shù)企業(yè)都不采用電火花切割技術(shù)，因?yàn)檫@種切割技術(shù)的成本較高。

3 鋁合金擠壓模具失效問題對(duì)策分析

（1）選擇合格的生產(chǎn)材料。生產(chǎn)材料的選擇對(duì)鋁合金擠壓模具的使用壽命具有重要影響，選擇合格的生產(chǎn)材料，是保證鋁合金擠壓模具耐高溫、耐磨性的關(guān)鍵，也是保證鋁合金模具使用壽命最高效的方式。

（2）制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求。在生產(chǎn)鋁合金擠壓模具時(shí)，應(yīng)該制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，合理科學(xué)的設(shè)計(jì)方案能夠保證鋁合金擠壓模具的外形耐磨度和韌性，也能夠減少鋁合金擠壓模具的摩擦力，一定程度上提高了鋁合金擠壓模具的壽命。制定科學(xué)的方案，還應(yīng)該在生產(chǎn)實(shí)踐中嚴(yán)格履行該設(shè)計(jì)方案，正確的熱處理工藝和切割工藝能夠減少生產(chǎn)加工對(duì)鋁合金擠壓模具的損毀。

4 結(jié)語

當(dāng)前鋁合金擠壓模具生產(chǎn)過程中，并沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這是導(dǎo)致鋁合金擠壓模具質(zhì)量一直不能得到提升的關(guān)鍵因素。對(duì)于鋁合金擠壓模具生產(chǎn)企業(yè)來說，應(yīng)該選擇合適的生產(chǎn)材料，對(duì)生產(chǎn)材料進(jìn)行嚴(yán)格的加工，保證材料的生產(chǎn)時(shí)間，制造好的工業(yè)產(chǎn)品。對(duì)于使用鋁合金擠壓模具的企業(yè)來說，應(yīng)該選擇大品牌的鋁合金擠壓模具生產(chǎn)企業(yè)，只有這樣才能夠避免因?yàn)閿D壓模具的損壞，而影響鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，進(jìn)而影響企業(yè)的信譽(yù)。

[1]劉靜安.鋁合金型材擠壓模具的設(shè)計(jì)、制造、使用與維維護(hù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目，課題名稱：鋁型材擠壓成型模具優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，編號(hào)：GJJ161484。

張大林（1981-），男，講師，主要研究方向：機(jī)械電子工程。