http://www.china-machine.com/MachineBase/Forging/duanzao/zlbz/images/7-1.jpg1 C& H8 V* t; Z6 f% w. f
图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压
# m0 r+ U0 }: ? u4 N: N 挤压冷隔形成,与制件成形方法相关。即凸式冲头加压中,这种冷隔在所难免。其防止措施:提高模温和浇注温度;工艺节拍许可时,尽量缩短加压前停留时间;选择不易氧化的合金等。这些措施,只能降低冷隔的危害程度,但无法根本消除,倘若不许可存在,只能改变成形方法:/ ^8 `4 d' h( e, P+ x. R
l)设计模具时,将制件位置倒过来,以便用平冲头加压代替凸式冲头加压;
4 X. \. U& S9 s2 j1 F- K 2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。
" ^& H# A: e7 _- Z ?. | 6.表面起泡
' h9 K0 d+ Y( g* C/ K 制件表皮下被压扁的气孔,在制件脱模或热处理加热时,因热胀将表面鼓起气泡。产生原因有:( l! I0 u' b; o* b8 q3 Y3 i
1)凹模中未燃尽、未挥发的涂料过多,或模膛排气不好,使浇注中产生气体浸人液态金属内部;! u) u2 o- F/ |1 @1 v+ |' p
2)挤压速度过快,使液态金属填充模膛时产生涡流而卷入大量气体;
) S G. ]) T% b! L 3)液态金属含气体量太多,加压前析出的气泡来不及逸出,被压扁在表皮下。
4 p" V: c/ S8 Y6 O) } 改进措施:* M" J0 @( `4 z% h3 _
1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;- ]) t# p% D+ r9 c1 {
2)施压要慢而平稳;
% a+ Z; m! C# Q4 K3 w# m- z( u 3)注重液态金属除气操作;7 |8 y0 R9 n e/ Y6 g4 J7 o2 ^
4)模具设计应考虑排气措施。
! w0 \% |; c1 D7 K f 7.表面夹渣
/ s4 w7 Z4 h- | [ 表面夹渣是在液态模锻过程中,部分涂料或氧化皮被挤入制件表层,在淬火时呈现皱皮或氧化渣麻点。产生原因有:
$ h' {; |6 _( k* ~- m 1)涂料过多或未干因就进行浇注,使涂料带人液态金属中,有的还与金属波液发生作用,形成化合物夹杂。例如,高锡青铜的“硬质点”就是这样;
4 @$ T, B& U9 M8 P4 d 2)冲头加压时,使已自由凝固的结晶硬壳发生大的皱把变形,将涂料、氧化皮等挤入制件表层中。" H) h5 p' G& A; U; t
防止对策:
$ Y4 {" a4 y, B6 f* } v l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
' _. H9 X( t- K! H 2)加压前停留时间尽量短,保证加压时已凝固层不太厚且温度高,不易发生大的皱褶变形。
/ ~; v2 B6 |) Z. B- k" { 8.表面粘焊与粒状溢出物+ P+ M; d+ E5 y- |/ u
制件脱模时,在模芯表层留有一层粘焊物,并使制件内表面粗糙,严重时在制件内孔表面有许多豆粒状金属粒溢出,其最大直径可达2mm。
' b: C8 U: J: ? I+ F0 u, ~ 产生原因是,浇注温度和模温过高,保压时间又不足,制件未凝固即开模取件。由于制件表层下未凝固金属液被吸出,轻者粘焊于模芯表面,严重时形成粒状物溢出,并分布于件内表面。; c z, W! j# L, y* h1 _6 J
防止对策:保压时间应足够,即制件凝固结束后才允许脱模。
# r# B8 P6 J- x: y# n- i% c) V 9.塌陷/ m* G; G- q X8 K& H
挤压过程中卷入的空气及从金属液中析出的气体造成的反压,有可能使制件的细小之处产生塌陷。防止的对策有:+ W; F1 P8 n% {/ e
1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;
. }* s% y# L; a% S( g 2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;
) S( ], n+ p% ]$ s8 d0 E 3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;6 ]: G/ P6 ?; v1 e7 U, W) r- g
4)采用组合式模具。4 ? m3 {0 {1 p8 P: L) ^
10.擦份
9 W/ J+ Q4 O9 ^: W5 ~" E 制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:4 l, p( w$ X* I' o
1)模具的脱模斜度太小,模膛表面粗糙或表面有伤残等,使制件脱模困难造成擦伤;
" H' l1 I' l% M. N+ i6 y6 M0 e 2)浇注温度和模温过高、涂料不足或浇注时金属液流对模膛冲刷作用剧烈,造成金属与模膛粘焊,脱模时将制件擦伤,甚至撕裂。8 f b' U& {, v+ d/ M7 h
预防对策有:/ S6 u2 H, A1 G; _' L+ B
1)在固定部位擦伤时,要修复模具、修正脱模斜度,打光压痕;
" J6 H. h9 g# ^( [0 ] }! B 2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;/ U( s1 ?2 \$ o# J& f- S. X
3)对于因粘模造成的擦伤,采用降低浇注温度,控制模温,调整涂料品种和涂敷方法,修复易粘焊模膛部位。
2 w+ n# m# A& i 11.气孔
0 H. D: h9 B9 f; m; Y! E 金属在熔融状态时能溶解大量气体。在冷凝过程中由于溶解度随温度降低而急剧减小,致使气体从液态金属中释放出来。若此时尚未凝固的金属液被已凝固壳包围,逸出的气体无法排除,就包在金属中,形成一个个气孔。它具有光滑的表面,形状规则成圆形或椭圆形。形成原因:7 n2 U8 i1 X( N% A9 v/ ]% b5 W, ^* ?
1)由于炉料不干净或熔炼温度过高,使金属液含有大量的气体,在随后的结晶凝固中来不及浮至液面逸出,产生析出性气孔。气孔壁具有光亮的金属光泽;
' ^7 H) l) y/ E- y3 M$ x 2)挤压速度过快,液态金属充模流动时产生涡流而卷人大量气体,形成侵蚀性气孔。由于金属在高温时与空气中氧作用而发生氧化,致使气孔壁呈灰褐色或暗色;- g# p. ~2 E$ V C( @" Z8 }4 L/ @
3)由于模温低,涂料积聚,致使浇注前涂料未干固。与金属液发生化学反应,形成反应性气孔;
/ y, f4 S8 D. F# G m) P% T 4)浇注至开始加压的时间间隔太长,由于液态金属表面结壳或粘度增加,使液态金属因冷却析出的气泡不能顺利逸出,在随后加压中,被保留或压扁在制件中;& E: U& D" R# I }! N
5)压力能使气体在金属中溶解度增加。压力不足,无法抑制气泡形成,而使气孔形成几率增加。
2 x$ N) ^% I% C5 N 防止对策:
0 {! J9 q$ c9 u, R1 r* N 1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;
% j: ^: u0 Y3 ?) G# p! `% C 2)涂料涂敷薄而均匀,严禁积聚;提高模温,保证浇注前涂料干固;5 p: ^5 a. H: J9 f6 s
3)选取足以阻止气孔形成的比压值,并尽量缩短加压前停留时间。9 B) c) i) M. M8 {# i) c" _
12.缩孔和缩松
9 @7 c3 [; a! c- F* C* O1 ? 缩孔和缩松是金属在凝固时体积收缩,而外壳又已经凝固得不到补缩所产生的。孔洞大的叫缩孔;细小分散的叫缩松。凡是液相与固相温差大的金属,产生缩松可能性大,对于共晶合金是在一定温度下结晶,易产生集中缩孔。区别缩孔与气孔,看孔的内壁光整与否。气孔内有气体存在,所以孔壁光滑圆整;缩孔因得不到补缩,孔壁被拉成不平的皱皮,而且集中在最后凝固部位。它们往往和气孔混合在一起。产生原因有:7 B3 {2 b( X* f- n" t+ _" {+ E
1)施加压力低,未能保证金属液始终在压力下结晶凝固,直至过程的结束;
+ @" i8 q' U0 i, H$ O9 A9 j 2)浇注至开始加压的时间间隔太长,使液态金属与模膛接触面自由结壳太厚,减弱了冲头的加压效果;
& @/ u" l$ A0 |* v 3)保压时间短,金属未完全凝固即卸压,使随后凝固部位得不到压力补缩;! {3 [# c) J( y2 C- _
4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果;
, s9 o2 t R S6 m% H 5)制件壁厚相差过大,挤压时冲头被凝固早的薄壁部位所支撑,使厚壁的热节部位得不到压力补缩;% c- Q9 r3 o; v% |8 y- x2 z- ^
6)制件热节处高加压冲头过远,由于存在“压力损失”,而降低对该部位的加压效果。
9 c b. O' [6 G, L0 O1 E 改进措施:6 T# w9 a& d4 v4 n2 s# h8 p
1)提高比压,选取合适的保压时间;1 a/ \8 k5 C- O% P) k* |+ U
2)降低浇注温度,使之刚刚高于合金的液相线温度,以减小厚壁部位金属液的过热程度;
" _8 R3 f y0 ^6 W+ q 3)模具上与制件厚壁部位相对应区域,设法予以激冷,厚壁部位应离施压端最近;( g7 j2 ^6 @3 ^5 @8 f8 P9 |, C
4)将冲头设计成可相互运动两部分,以便对不同凝固部位,施以不同压力;4 Z" n. ^2 f* x5 L: E
5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。) s7 G6 h& Q4 N
(未完待续) |