模具的失效形式有很多，例如沖蝕，崩角，裂紋（龜裂，開裂）等。以上列舉的失效形式其表現(xiàn)形式很相似，但是其形成機(jī)理卻相差甚遠(yuǎn)，不同的形成機(jī)理對應(yīng)著不同的改善方案。所以精準(zhǔn)的認(rèn)識和判斷模具失效形式的類型，可以快速的找到缺陷對應(yīng)的解決方案，本文將通過基于MAGMASOFT®模擬分析，快速判定缺陷類型，確定正確的解決方案。
高速高壓的金屬液激烈的摩擦和沖擊模具表面造成的磨損。
如圖1所示，金屬液充型過程中內(nèi)澆口速度相對過高，且長時間對模具進(jìn)行沖擊，造成模具表面出現(xiàn)凹凸不平的坑洼狀，映射到產(chǎn)品對應(yīng)位置呈現(xiàn)出聚集顆粒狀不平表面。
圖3 粒子充型結(jié)果,流態(tài)充型矢量結(jié)果與模具溫度結(jié)果
從動態(tài)成型方面，結(jié)合粒子充型結(jié)果（圖3a）與流態(tài)充型矢量結(jié)果（圖3b），我們可以看到以粒子狀顯示的金屬液的充型前進(jìn)矢量持續(xù)對缺陷位置進(jìn)行沖擊。同時結(jié)合模具溫度結(jié)果（圖3b），也發(fā)現(xiàn)模具缺陷位置呈現(xiàn)局部低溫狀態(tài)。
二.龜裂：
由熱交變應(yīng)力，拉應(yīng)力，塑性應(yīng)變綜合作用引起的失效形式）如圖4所示，產(chǎn)品表面呈現(xiàn)缺料，裂紋缺陷。
圖4 缺陷圖片
圖5 模具溫度結(jié)果與溫度曲線結(jié)果
同時，如圖5c所示，一共5條曲線，三條紫色曲線為缺陷模具表面取點(diǎn)生成，兩條綠色曲線為無缺陷模具表面取點(diǎn)生成，圖片顯示了5個生產(chǎn)循環(huán)。通過觀察曲線的變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，在每個生產(chǎn)循環(huán)中，缺陷模具表面的溫度曲線變化劇烈。
三.裂紋（開裂）：
模具短時間內(nèi)熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力過載引起失效。
圖7 最大主應(yīng)力結(jié)果與應(yīng)力曲線結(jié)果
如圖7a右圖所示，在模具表面取A,B兩點(diǎn)。其中A點(diǎn)為缺陷位置，B點(diǎn)為無缺陷位置，結(jié)果顯示A點(diǎn)的最大主應(yīng)力大于B點(diǎn)。結(jié)合應(yīng)力曲線結(jié)果可以觀察到，A點(diǎn)的溫度高于B點(diǎn)，A點(diǎn)的最大最小主應(yīng)力差值大于B點(diǎn)，最大最小主應(yīng)變和米塞斯應(yīng)力曲線結(jié)果也呈現(xiàn)相同情況。
結(jié)論：
不同的缺陷對應(yīng)著不同的改善方法，有些缺陷雖然表面看起來非常相似，但其改善策略卻是相去甚遠(yuǎn)，甚至背道而馳。只有快速的確定缺陷類型，才能在最短的時間內(nèi)找出相對應(yīng)的改善方法，定制化匹配適合壓鑄生產(chǎn)條件和模具失效類型的模具鋼，提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
來源：“MAGMA邁格碼鑄造模擬仿真軟件”微信公眾號
