http://www.china-machine.com/MachineBase/Forging/duanzao/zlbz/images/7-1.jpg9 H/ u* r# I2 U7 g4 _) C M9 B
图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压
+ |% L$ i$ E* ^9 e; S) J" f, q: 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:
9 z9 d# ^1 b8 B 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;3 R% c* M L/ W z' L9 ]1 y
2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。
, F; N" ^! d, U 6.表面起泡
3 P m- J' h5 A6 M" ~ 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:
( w1 }0 R1 Q9 l# c3 h/ g/ v 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;
9 x4 p$ h+ A1 L M3 z- K0 [* w 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;
4 Q! u: Q; {' [* Y 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。' ~. \ D" p5 u; K
改进措施:
& H% @4 C: E% b6 h( k6 z 1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;
8 f- e8 l7 Z2 [4 f9 G* r7 P0 s 2)施压要慢而平稳;
& E2 U. f7 m$ ^4 _0 F/ ? 3)注重液态金属除气操作;7 \0 X5 u7 N7 ~3 f1 ^' G
4)模具设计应考虑排气措施。
* `9 I* L7 K3 Z' c& I: @ 7.表面夹渣
; t, W% x" i% Z. r 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:1 s# D9 W1 O. g" s( y
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;' R% B: v2 C. @" k% u$ Q
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。
' D3 b4 a9 l/ G2 X! V 防止对策:+ H( y0 C% [2 [) A+ b- F
l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
; x' \& o9 m2 r/ r+ a 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。
8 Z. k# _3 J+ ]' c, D 8.表面粘焊与粒状溢出物( f9 @6 z1 t8 D, O* h3 A# l
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。
! L5 N6 U8 a' }9 S7 s! d$ P2 F 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。
8 j2 T1 Z# t4 S+ W4 \8 x1 P 防止对策:保压时间应足够,即制件凝固结束后才允许脱模。2 T, b2 v e0 r: q! X" r0 p
9.塌陷5 O: |3 X1 \: h' \% r& O
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:
# D; T4 T- Z6 G* g+ J 1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;
3 l, Y( Y8 a* q' `7 v 2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;
" @2 N+ S0 \0 C, e+ y 3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;. y9 n4 R7 z& V% u/ \" O
4)采用组合式模具。5 o6 y0 k) M. b9 N- |: p
10.擦份
5 Y5 B& D" `: |! l 制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:8 U+ x9 \# O( G7 l, l9 F: r$ e- h' j% _/ D
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;
0 f/ |) m. G# v1 o) Y 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。# n+ I8 t0 w8 K- o, Z
预防对策有:' m( Q7 y2 e4 x4 c6 y. K& M6 K
1)在固定部位擦伤时,要修复模具、修正脱模斜度,打光压痕;6 f) [6 [ L7 ?- s2 v; M
2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;- Q& d- y, E$ O) E. p3 M* V
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。: p7 S4 `1 y P) y C
11.气孔
0 T. F9 K# [" F# S 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:
9 P( S0 N/ v' j0 r: p7 V 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;: T- j! Y. [; Q! |2 r* O4 {1 {
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;
: j% ~8 x4 Z3 D: q 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;9 Y) T) [0 b, [; C! 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;- s$ X% M! I, ?2 l1 y3 C/ p
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。
* Z$ [8 }' c' u) [& w! M 防止对策:
3 `& A) v/ t2 u& ~: |" T 1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;) l4 o- y! {8 \# j1 p' w7 O
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;1 E7 C7 @' G2 B) E, {' w
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。
D8 e+ y8 N& `. P2 Z 12.缩孔和缩松6 r" M2 b7 ^6 H
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:* ] h1 F5 V. N) M4 x
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;- w6 y, p! W$ u7 b, Z: `" d3 A& Z
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;3 H' o% ^. l- 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;
0 ]1 t0 q4 b. \) Z! A 4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果;8 |* g* y! K2 ?3 e# _0 I# z
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;
2 A2 G P" g) [/ C( z+ k3 Y9 ^ 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。
( L! { e* ~0 j& ~2 K( k1 Z 改进措施:
- _1 w0 o& N) q2 P D( W' ~% p+ G# @ 1)提高比压,选取合适的保压时间;6 v+ I ^3 e- q X( r0 a
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;/ y1 j0 |2 C4 c* P
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;$ {/ h( J% d9 \! J4 P0 q
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;
( C4 j0 @- M$ m$ D. `" L" N U 5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。
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