http://www.china-machine.com/MachineBase/Forging/duanzao/zlbz/images/7-1.jpg
3 N6 F1 [3 \0 i2 `. Q6 S* `图7-1 挤压冷隔形成示意图 a)合模前 b)合模施压 3 s5 \9 t. o. _) k# j$ |5 Z
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:
m/ p( v5 m4 H/ { 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;
( N6 ]8 H/ z7 d- x5 I 2)采用先合模、挤入液态金属,紧接着施压。: n4 l& ]: ~" U% f$ t- G
6.表面起泡
1 w1 H- h0 I3 i* X 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:
, x3 r% t+ _ ?( E U* u 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;
( T4 E$ U+ t2 s5 S6 u0 k/ y, s 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 b. C" j1 A7 j" {8 |; p
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。, {) L6 {& J) a _3 u! |
改进措施:
9 N% z8 b# m: k1 o0 P" h; M, M/ r 1)适当提高模温,并采用喷涂方法,使涂料在浇注前已干固;
, M. W) u, O8 M' w0 N/ n 2)施压要慢而平稳;. Y6 r' G6 b L2 o% t* K
3)注重液态金属除气操作;
2 k/ p6 |* g4 O/ Z 4)模具设计应考虑排气措施。9 q. ^5 A4 N) L
7.表面夹渣8 _' _' w" ]7 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:
" p/ t9 g6 x$ B1 z( 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;
$ s9 o& O* B" C1 ?0 _ 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。- k( }& y; d- W8 E! ]8 X
防止对策:
0 N4 x+ v2 J) j! d5 W) i l)适当提高模温,涂料必须喷涂均匀、干固;
8 R L( m0 H/ J, w 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。
9 o) ?/ t" ]4 d* t2 w' W' K4 } 8.表面粘焊与粒状溢出物
/ u! {+ d% e) j# C# N d: 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。
" S; X/ [& l" o6 }8 w 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 l) k% X5 W3 K 防止对策:保压时间应足够,即制件凝固结束后才允许脱模。) _. u+ }0 f/ d( I) |5 p j
9.塌陷4 Y1 K0 \' R" I9 Y! M9 F6 E
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:
0 K# ?; _1 n8 L' c/ b9 R6 s 1)加大模子与冲头的间隙,改善通气状态;
' M9 O% J; `3 a& O T! y2 v. q, f: u 2)少涂些润滑剂,多了会堵塞通气孔;) f$ n8 C$ t( w7 o& E; o2 g/ C
3)发现制件有塌陷,可在模具相应部位增加通气孔的数目;
9 p. L7 e4 r! N1 G0 G3 J2 G% Q 4)采用组合式模具。0 S; D8 D: `* F
10.擦份. | r+ V- b& Y1 F0 O! B) M
制件表面沿出模方向拉伤痕迹称为擦伤。产生原因有:" E/ g- x( D4 K4 d% q
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;
& W5 ?* c. t# z; E* E, o# b8 K 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。
( F% M l1 a, T1 ]1 J1 L0 w# g 预防对策有:3 B4 L: d! v% y% B& V
1)在固定部位擦伤时,要修复模具、修正脱模斜度,打光压痕;
# ?1 x9 P2 G v+ _+ K7 r 2)擦伤无一定部位时,在擦伤部分相应的模具上增敷涂料;% [) t; `, L3 d
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。
F# E9 O1 G; X 11.气孔# F5 d. a9 q1 }
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:5 p& @: C0 f @8 C8 B( A4 w4 q0 X
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;4 {, R8 {' _6 j k
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 D" W3 Y! {! P 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;5 R$ @" y( F: B' Q) `! B
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 E0 [) r! v0 s7 L4 ~% L9 e% _ 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。/ E" ^2 E+ s6 ]7 h
防止对策:0 j0 O d: ]% Q1 B2 v+ e/ T
1)使用干燥而洁净炉料,不使合金过烧,并很好除气;
F$ g1 o, i) X$ O/ p! 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;
4 ?: L. s( b# i! |2 R0 H 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。! X) P' o4 c ]6 k& a, W7 `
12.缩孔和缩松" _! _& l5 x7 g' v# W3 P3 I
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: \- p# ?7 U$ V* b. a* G) x7 N/ S6 y
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;2 }, w/ b7 E& O/ g: u3 E4 r: g
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;
" }, o2 T# t& y- s6 u 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;
" t# \, a0 M5 ]/ G 4)浇注温度过低或过高,降低了对制件的压力补缩效果;! {/ q; [0 p3 r, C3 ^+ }- p# J
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;
Z2 a2 H0 ]/ J1 N' ]4 L* J. w 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。
' ?& t6 ~* h# Z 改进措施:% E! X$ G* j/ D" ]6 K
1)提高比压,选取合适的保压时间;
; N5 {0 S! x7 u! l 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;! V. E! f, ?8 v" }' S
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$ ]6 Q2 B3 R- G( {: v 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;
8 j5 S: q$ b6 t7 e& ~; y3 e& a 5)对制件重新设计,使其截面比较均匀。) n5 w9 E( V* r/ D
(未完待续) |