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图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压
, B6 }* N. Q9 Z, f/ i$ M 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:: Y) _2 [1 A% P" L* j
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;+ c" z0 J3 ^' `0 U: f5 l
2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。! ^; }0 k% i+ B! B/ N
6.表面起泡5 \% ?! f3 S; }' J1 ^$ o. R
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:$ K0 a' |# f3 ~: U- 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;, O4 y) J- O' [& x' \( v4 v
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;6 S K/ j+ X2 c3 R! J
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。
' x9 {$ F+ w6 x; t6 @ 改进措施:
/ V- s) u Z# w/ A3 i* Y' f8 v: q3 l 1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;; [/ N" i( u& m: |# S
2)施压要慢而平稳;7 m0 s {5 v: G. @8 }; [, X# G
3)注重液态金属除气操作;& H+ f/ t; H: w3 `8 |/ i
4)模具设计应考虑排气措施。
* J: J- Q" e0 e4 f' v+ z 7.表面夹渣# Q; t) Z/ ]+ f* c! F
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:+ c8 O+ v9 G3 Q' K( D2 i! p
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;2 K: P+ R1 l- w3 I7 ?
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。
: |: C5 ?! ]0 u7 ? 防止对策:" u4 B+ n* o- \3 M6 P
l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
( W- c' t1 u, u; D) L3 B( X# t( | 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。
, h, c& d# e3 @& O5 K 8.表面粘焊与粒状溢出物6 N4 C6 M! h3 A" S! y% Z
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。
! l" S& h2 E- a/ d; E0 e& c! z; z 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。
! u. J. u/ I" K2 R c 防止对策:保压时间应足够,即制件凝固结束后才允许脱模。0 g6 I7 z# n9 A6 t7 \5 }. v9 f/ q
9.塌陷
k- S# o7 d; ^, d* J 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:" ?" j6 V4 H; P5 T" o8 K0 V
1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;! \1 [/ w4 C' d0 `* N; ^
2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;
7 J" h1 ]& U) ^6 J 3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;
) } F, \- R7 F! s' X/ e 4)采用组合式模具。
& G4 @: M$ r# N3 Y1 J* r+ X3 I7 p 10.擦份
* o$ S" I/ L! O 制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:4 P* q& e' O% m2 D l }
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;1 G% n9 C3 B0 F$ C4 z
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。
1 U8 D7 T* a$ M4 O$ ?+ _ 预防对策有:
& _7 U+ y5 R1 m 1)在固定部位擦伤时,要修复模具、修正脱模斜度,打光压痕;
' D- H3 O1 A( O# @* H6 U 2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;
. J/ |# G b- x3 V. p) W 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。+ h+ w2 i3 a3 X. j" C
11.气孔
/ Q! Z0 @. \, N" v. F) L4 t' o6 k 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:" x$ N3 ~/ e- V2 g7 P: D0 N5 i9 q
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 y/ k4 |& x6 J' a H8 }/ [
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;
+ R1 p! v: M/ G0 f. B' m2 ^ 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;
; v% D' O2 l9 ^( C3 M: u 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;9 u2 A6 E" n) z6 J% 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。1 e$ o- p! X) v- L1 e, Q: k
防止对策:% n8 ?4 _9 T( T5 F/ P
1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;' n8 }( x* w7 b
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;
0 d" s' N! M& D' [/ f, C \' c3 m 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。
1 U& ^9 h# Q; i 12.缩孔和缩松
y7 c: G M% P- ]& } 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:
; F0 ]3 {8 M; F 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;
, o4 M2 O3 }- L# K: T* ?" X 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;
: z2 z. N9 P/ w' q9 J3 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;
C6 y# V2 Q( S+ D; i5 O 4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果; U0 E T! x) ~- E0 G
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;, z+ g6 ?* Z! U3 `" m
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。
& W- v! f. r1 j% X; K8 j0 Z 改进措施:# |' ~6 g8 R5 H4 x% [2 {0 g
1)提高比压,选取合适的保压时间;
& \3 i0 g3 ?( X 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;7 A0 ]( M4 N( ?# N9 k) k. l
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;, ?" h0 N1 Q0 v: Z( U# \% |
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;: V) L/ O5 g* H5 L+ a
5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。
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