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; y I, p# J6 G% k% c9 D9 L图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压 ) w3 m/ h1 w- D% @
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:# Q/ j; @3 ? T
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;
+ D" j& B. R! ^ 2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。% x+ x3 V5 ]' X. R% x/ b- x
6.表面起泡8 n; _2 q* G' A6 X3 x6 Z
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:
3 }; }5 @; Z h 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;
4 K0 D: X1 ^6 Q% E$ g2 T# H1 C# z 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;& A: R' y1 B! b0 C5 `5 s
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。
, A% p; ]7 _% L 改进措施:
$ j& X: I# F* i1 u, E 1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;
1 k! ^$ o# C$ d 2)施压要慢而平稳;, y' j3 @; F' |5 |9 g
3)注重液态金属除气操作;
# o. n1 w* F w 4)模具设计应考虑排气措施。
# J- ^8 w$ o& Q7 K5 a2 ~! h 7.表面夹渣5 V# F" P/ p' ~, e
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:0 r- O$ [8 B8 S0 j Q
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;
$ S$ D, A% g) d- B 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。
% v+ T) Y) g6 x' w$ Q* b7 F 防止对策: Q1 X! C. ]3 a$ J& s w( `7 f- T
l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
# `6 Z+ u( B8 E 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。
( x6 E5 U# @8 m6 d4 C 8.表面粘焊与粒状溢出物* s/ L" {% D. ]0 I8 ~; \
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。6 C; N' m3 W* W( b0 ^# V
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。
( d5 P8 A. f, I% Z3 ^$ 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。8 f; F8 Q- n% A0 p1 p
9.塌陷
# A) {# p$ t% S/ I0 l) 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:
, [' W& z! c0 t- y; A. h7 y 1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;7 V( D( g$ V' m3 c J- Y
2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;/ N% u! l. X) }$ b- |& N5 V& K5 \
3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;; z L- Q7 u0 U: f8 n! J% I% E
4)采用组合式模具。5 J9 \/ R7 v. i8 }
10.擦份
+ d& X( K8 t6 D5 p" e7 o& K 制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:: ? N, a, J. |+ E7 ^$ ?! n" u
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;/ e$ V2 M5 L9 Q$ ^$ d
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。: o" L1 l5 d3 M$ r
预防对策有:
: N8 l" N* j% b" o3 |. a+ i; ?# 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;2 x/ U4 _. Z7 Q6 `7 j' G
2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;9 \6 G- R% D6 y% I; t4 A- 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。
) Z+ ]- a1 ~( P5 Y3 H, g7 } 11.气孔* }( C7 h' j& A+ V2 {
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:
0 \" B$ t( k* D7 h* c8 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;
" K2 I! d! J/ u3 ~; R 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;
0 S3 l+ Z4 o% g% O! [5 k 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;/ o$ T0 S% Q" ?) w! {
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;( K. X! b, a& ?1 M) w+ v1 U
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。
$ p6 {- o) ?! r: [+ z2 y 防止对策:, z' P5 f" C( n; k4 o
1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;
* L0 \6 \; ~* x; R 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;, x+ g+ k1 J- S; O u
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。( g w$ S* N# I/ @! ^
12.缩孔和缩松+ V5 D/ Z3 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:8 Q- `! b( r; R
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;
5 U5 C2 T7 w B 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;
5 q0 P1 ]5 g' m3 r: c5 s 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;$ x. k3 v+ ~4 V+ {4 |
4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果;5 v" F) [2 q1 Y4 N7 K( U
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;! y- N# A6 q! {4 _6 V
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。0 \, E9 d+ O2 @) F" V
改进措施:
- O3 `( Y3 ^# ^9 B) X$ y 1)提高比压,选取合适的保压时间;
9 \6 A& m5 [& \. z0 O& 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;
6 r0 B% M; H3 v) U1 |+ U: D 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;" [* p+ R/ E' B5 W8 w
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;
( [; m% {5 I4 u8 b 5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。" G8 P7 S" s! M& `; N# T
(未完待续) |