外文翻译-铝合金压铸模的失效分析

南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程及自动化 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 赵浩冉 学 号： 05010149 外文出处： 7 (2008) 1, 51 附 件： 指导教师评语： 译文比较正确地表达了原文的意义、概念描述基本符合汉语的习惯，语句较通畅，层次较清晰。翻译质量 良 。 签名： 年 月 日 附件 1：外文资料翻译译文 B. 刊号 0543 471512008） 11 铝合金压铸模的失效分析 收到： 2006受： 2007要 铝合金压铸模 失效 ， 由 很大不同 同时也很重要的因素 影响 。材料的选择、 模具的设计及循环工作所产生的热应力疲劳（热检查中，工 作表面温度场的强度和均匀性的测试是通过温度测量仪检查 ），以及 模具 初始不均匀的 温度导致铝合金模具在压铸过程中失效或形成裂缝。在目前调查中，失效 和裂缝通过非破坏性的金相检验方法分析。 关键词 压铸 工作表面 铝合金 温度场 失效分析 导言 压铸是最具有成本效益且 技术 方法 简单 ，用来铸造先进 、 准确的大规模铝合金零部件 1 。铝 合金压铸 件 直至最后安装， 需要很少加工。世界各地所有铸件大约有一半由铝合金制造， 铝合金压铸件 广泛用于汽车零部件和其他货品 2 。表 1 显示了压铸与冲压 、 锻造 、 砂型铸造 、 硬模浇铸 、 塑料成型的九种参数比较 3。 铝合金压铸模失效，因为许多不同，同时也很重要的因素影响。这个因素有两个基本类型 4 ：模具的制造因素，和形成过程因素。铝合金压铸件的工作寿命长短对于经济生产是至关重要的 5 。对于资金和生产时间来说，更换模具都是昂贵的。 of of 3 表 1. 压铸的九种参数和其他进程比较 比较 九种参数比较 冲压 锻造 沙模铸造 硬模浇铸 塑料成型 1 成本 加工较低 较低 生产加工较低 劳动生产加工较低 基本上较高 2 设计柔性度 外形更复杂 外形更复杂 壁可能更薄 壁可能更薄，需要较少的草案 要大的多 3 多功能性 设计可能 更好 较少的加工较多的功能 较少的加工较多的功能 较少的加工较多的功能 更多的用途 4 偏差 较 紧密 较 紧密 较 紧密 较 紧密 较 紧密 5 壁厚 较大的变化 较薄 较薄 较薄 较薄但有同样的强度 6 表面加工 一般 平滑 平滑 平滑 一般 7 材料损耗 少 少 少 少 少 8 强度 取决于设计 拉伸较低 相当与合金 相当与合金 要大的多 9 重量 取决与设计 轻的多 轻的多 较少 较少 最常见的铝合金压铸模的失效一般可以分为四个基本分类：热检查、角裂、棱角尖锐锋利、磨损或被侵蚀。人们普遍认为：影响模具寿命的一个主要因素是热检查，裂纹萌生和传播发生过程中导致模具表面热应力疲劳 6。压铸专家（设计师， 制造商和运营商）可能在一定程度上影响有些模具的失效因素 9。这些因素包括 10 ： 压铸模具 测试 在我们的调查分析工作中 ， 对 一个典型的 铝 合金 压铸 模 进行了 分析 11 。整个压铸机如图 1所示，图 2是 压铸模 测试机的定模 。 热工作模具钢必须具备优良的性能 12 。模具材料要求的性能列于表 213。测试模具由 300 加工工具钢制造 14， 它广泛用于各种热加工工具和模具。生产者给出了 300 的热学和力学性能。93 ，铸造温度约更高 50 ，因此从室温升到大约 700 的温度范围在事例性能的分析报告中很重要。 300 在室温（ 20 ）下的密度大约是 7800 3/它随温度升高而减小。截至温度为 700 ，密度降至约 200 3/。这种钢由于热传导率（从 6.3 ），温度相对较低且近乎线性的升高，且不断成比例的扩散热量（整个时间大约是在 105 26 ） 。比热随着温度升高而增长，从 456 / 。伸长率系数从 （温度为 20 ）到 （温度为 700 ）缓慢增长，而弹性系数随着温度的升高从 211 到 168 1. 压铸机 温度测量与分析 当铝合金熔化时，模具工作表面扩张，然后随着热 量扩散到模具表面的下面，温度降低了，表面紧缩 15 。热铝合金和模具的温差越大，模具表面将扩大和收缩的越厉害，然后模具表面会出现热处理的作用 16 。 由于模具表面的压力与模具温度成反比例，而且模具保持一定热量是经济的，所以模具保持一定热量是件好事。铝合金压铸模应预热大约 240 至 300 。经验表明：增加模具的工作温度，从 205 至 315 ，模具的生产量可能会增加一倍 17 。 定模工作表面所要求的初始温度场的强度和均匀度通过温度测量仪检查 18,19，温度测量仪获得了相对简单的模具的几何和 温度记录（热图像）。 与应用仅限于非常小的表面的光学温度计相比，它通过温度摄像头检查对象（图 3）。 相机的视野是大约水平 30，垂直 20的范围。在这一视野的 单一细节的几何分辨能力取决于相机与目标的距离。 of 2. 压铸模测试机的定模 定模工作表面的温度测量贯穿了模具的预热期和模具的整个工作表面最初的运行期。（温度大约 240 ） 模具表面的温度测量 和 温度 摄像头的校准 ， 通过42分钟时测量到的 （见表 3 ）是定模表面的标志点。几秒钟后没有校准 的温度摄像头（有效值为 实际 集于一点。这两个温度测量 的 比率表示 发射率 的值 为 该发射 率由每次实验 的测量 确定 。 of 3. 温度摄像头的位置 如图 4所示的温度记录图象，只是连续图像的一部分。压铸模工作表面的温度分布由温度热像仪上的颜色所显示。黑白温度记录仪有 16个不同的颜色， 不同颜色之间的过渡表现出温度的差异，而几何细节不太清楚。 对于每一个温度热像仪，图像是非常重要的（见表 3 ） 。左侧的第一个温度热像仪与其之后完成的第二个温度热像仪，直接比较了在模具表面温度预热过高时显示的连续的颜色。只有同温度范围的彩色温度热像仪可直接比较。 of 2. 预热过程测试 操作 时间 /面最大温度 预热 0 - 开始测量 40 91 校准温度测量 仪 42 - 开模（ 1） 60 125 增加高温油 90 开模 190 150 开模（ 2） 测量结束 250 161 图 4中的温度热像仪 （左） 显示 的温度范围为 90至 161 ，黑色 区域 低于90 。右侧的温度热像仪 同左 侧温度热像仪一样 ，但温度显示范围 较低 ， 介于90 至 124 of of 图 4. 压铸模定模工作表面的测试（图 1和表 3 ） of at 5. 压铸模工作表面的测试。 表面凹坑和裂缝识别标记。 在铸造厂，类似模具的预热时间要比我们的测试短得多（最多可达两个小时 ） 。此外，我们的测试测量后增加了热循环油（温度约 250 ），约 1小时30 l/造厂通常使用）至 60 l/ 失效分析 定模压铸不到一千次 ,工作表面显示，并确定出现了裂缝 。其中有些通过使用放大镜甚至肉眼也可以清楚地观察到。在我们的实验范围内，通过光学显微镜（ 电子显微镜（ 非破坏性的金相检验分析检验聚合物铸件也得到应用 20 。 测试模定模容易凸出的部分（高超过 500）用砂纸抛光，然后用光学显微镜审查。铸件非常尖锐，即使是表面上的小细节和微观成分可以很容易用光学显 微镜以及电子显微镜观察到。高深度的电子显微镜可以观察到对象的三维图像 22。当然，模具表面坑凹部分，是第一条裂缝开始的地方，没有机器可供抛光和显微镜可观察 结论 铝合金压铸模产生裂纹， 由于 有很大不同 ， 同时也很重要的因素 导致 。其中一些影响模具失效 的因素一定程度上 可 由压铸专家 控制。 从温度 热像仪的 显示 上 可以清楚看到 ， 如果加热方法和模具设计不变，所需要的温度场 的强度和均匀性 是不可能改变。在压铸 过程中的 循环负荷的 主要来源是变化的温度 ; 其他负荷的 影响相对微不足道。 因此，在第一阶段的解决方案 是应该改变 加热 /或冷 却的渠道 的位置，即 使 它们更贴近模具的 工作表面， 有利于 更高，更均匀 的 供暖。 参 考 文 献 1 1982. 2 OM. 6 (2006) 5, 31 37 . 3 996. 4 997. 5 970. 6 J. 66 (2001) 4, 153 156. 7 L. F. 29 (1983) 7151 158. 8 55(2004)11, 1704 1707. 9 1995. 10 1992. 11 45(2006)3, 217. 12 I. u 2006. 13 (1999)3 12