http://www.china-machine.com/MachineBase/Forging/duanzao/zlbz/images/7-1.jpg( [2 T# T; R3 W0 g- f4 d, S* G
图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压 3 D& {8 k2 f* B
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:
1 E; _% @- a0 ^3 i 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; t7 ]( p) q/ W- m
2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。
! P% f7 l, y [1 E 6.表面起泡
# \* H* e* _+ O# p 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:
+ X7 C% `! o5 K, v3 j( Y 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;
" ~) }1 d7 x3 {' I' \) c 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;. E5 P! l% Q$ a6 f) G; G a$ g
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。
5 T, A: J: ]3 o" W 改进措施:
7 V+ i. `3 \' u. ] 1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;; v# X$ V" q& G3 D; p
2)施压要慢而平稳;
7 q; o3 n$ r3 D A# t7 W: S 3)注重液态金属除气操作;3 D3 d2 z& {/ e
4)模具设计应考虑排气措施。' X$ S5 b5 G1 R
7.表面夹渣% X3 Y* e ~& t- k0 D2 N
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:
/ D1 w0 b2 h9 O 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;# H% L( _& h5 L" Q" z4 f
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。
, n" @$ Z5 q$ Y( M" v8 e) ] 防止对策:) l$ u3 b, v& _& d! c
l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
. g+ w" ^# ^8 a( K 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。
- s3 a. ~8 U$ Z 8.表面粘焊与粒状溢出物4 E/ O, d- u% S8 h6 a% L, u" G
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。& ^: v; L9 X9 C: p. K# D+ g0 D# T
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。4 I: z$ \4 o" f; G
防止对策:保压时间应足够,即制件凝固结束后才允许脱模。
5 z! |1 K# h0 F- P$ C 9.塌陷
, k! S" |' S5 B3 K! F( } 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:
/ }2 s6 X }* \2 ~9 B& ?" p6 ~ 1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;( z6 u. N- L, t8 [: t7 z/ M+ `
2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;* P: P' D& [2 p; E" r1 U
3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;, u# e) }4 v% ?) W C
4)采用组合式模具。/ U9 U5 [3 `3 E. I/ G! S
10.擦份4 V- l( |# a. T2 p; f# J$ G0 R6 [
制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:" i8 c: p- [' G! ]0 t
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;, u( m% F) j9 Q6 m/ j# O
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。2 N2 g& u: E5 L6 p
预防对策有:( W3 k* O* o' h. D0 p0 F0 o6 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;9 \5 Y! Z6 a2 w9 y8 D' ?
2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;6 C. t' @5 `, \0 Q2 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。
, k5 Y# m; y2 z& P 11.气孔: q$ X4 u2 w3 [$ x0 t3 N
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:
8 g' l# c1 m% \: h1 {& t' S6 z 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;# p* I: G, X% N0 f
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;
2 G3 F6 A5 W. H 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;3 E" c$ |4 p' o6 e8 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;
3 u( O; [# ]9 Y) o; o# S 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。
+ F; _6 e$ B3 r 防止对策:: f @9 [0 v% K. ]9 y4 _( F
1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;
% ]2 h1 s5 `/ T- w; v7 }5 z4 W5 E 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;
. M4 J! X" u3 o 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。, h0 L$ O% i" H6 S8 v. r/ w
12.缩孔和缩松
! i R1 y! E+ n+ v' L: Z: D 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:
% E5 T& @9 a+ R# u3 I 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; W; @8 J+ g7 {' M
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;7 K/ }4 D. ] I4 e
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;
# a# B$ }- A/ Y+ R; Y; K 4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果;
" n: Y/ N8 i4 A& M/ I4 }0 ~ 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;
4 P. X, K3 y. }5 r4 @* E 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。% _ d' O5 C$ f" W
改进措施:
5 @ f( T8 x8 R7 G( I 1)提高比压,选取合适的保压时间;
+ r% s) K L4 C& f/ ~* 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;2 A: `5 x; X: u0 P% z0 W; U
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;
# t) C3 S7 Q) d) O 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;2 M# t6 o6 S' W$ t% @
5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。( n& \5 q% v: S& n! v! Y. ~
(未完待续) |