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, }9 {+ ~' y) B$ w5 w% r( Y& y 如何解決壓鑄件的縮孔縮松問題
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- o2 ~: D( `" s. v7 B7 B 壓鑄件存在縮孔縮松問題是一個普遍的現象,有沒有徹底解決這個問題的方法?答案應該是有的,但它會是什么呢?
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1.壓鑄件縮孔縮松現象存在的原因 % |6 B3 k% _0 O
壓鑄件縮孔縮松現象產生的原因只有一個,那就是由于金屬熔體充型后,由液相轉變成固相時必然存在的相變收縮.由于壓鑄件的凝固特點是從外向內冷卻,當鑄件壁厚較大時, 內部必然產生縮孔縮松問題. # t8 U% ^. ?3 q+ o1 d r# R/ j' S5 z
+ L! X) k, X* z2 m 所以,就壓鑄件來說,特別是就厚大的壓鑄件來說,存在縮孔縮松問題是必然的,是不可以解決的.
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2.解決壓鑄件縮孔縮松缺陷的唯一途徑 / i* t8 I3 G1 K; ]' R% L8 c) u. m2 x
壓鑄件縮孔縮松問題,不能從壓鑄工藝本身得到徹底解決,要徹底解決這個問題,只能超越該工藝,或者說是從系統外尋求解決的辦法. . d9 T+ |, K! K$ P( {7 L
6 Y. k0 e9 G, s0 `) f7 @* m 這個辦法又是什么呢?
" j1 ?+ L( z+ A 從工藝原理上說,解決鑄件縮孔縮松缺陷,只能按照通過補縮的工藝思想進行.鑄件凝固過程的相變收縮,是一種自然的物理的現象,我們不能逆這種自然現象的規律,而只能遵循它的規律,解決這個問題. ( L/ S2 l1 H" L0 p
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3.補縮的兩種途徑
/ Z ?6 C* ^# i2 R8 g& | 對鑄件的補縮,有兩種途徑,一是自然的補縮,一是強制的補縮.
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要實現自然的補縮,我們的鑄造工藝系統中,就要有能實現”順序凝固”的工藝措施.很多人直覺地以為,采用低壓鑄造方法就能解決鑄件的縮孔縮松缺陷,但事實并不是這么回事.運用低壓鑄造工藝,并不等于就能解決鑄件的縮孔縮松缺陷,如果低壓鑄造工藝系統沒有設有補縮的工藝措施,那么,這種低壓鑄造手段生產出來的毛坯,也是可能百分之一百存在縮孔縮松缺陷的.
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由于壓鑄工藝本身的特點,要設立自然的”順序凝固”的工藝措施是比較困難的,也是比較復雜的.最根本的原因還可能是, ”順序凝固”的工藝措施,總要求鑄件有比較長的凝固時間,這一點,與壓鑄工藝本身有點矛盾.
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強制凝固補縮的最大特點是凝固時間短,一般只及”順序凝固”的四分之一或更短,所以,在壓鑄工藝系統的基礎上,增設強制的補縮工藝措施,是與壓鑄工藝特點相適應的,能很好解決壓鑄件的縮孔縮松問題. ) [( r6 u6 U+ C1 l
. w' v$ D' U, A0 f0 K& r8 c 4.強制補縮的兩種程度:擠壓補縮和鍛壓補縮
; H2 k' E8 I# P4 r0 i 實現鑄件的強制補縮可以達到有兩種程度.一種是基本的可以消除鑄件縮孔縮松缺陷的程度,一種是能使毛坯內部達到破碎晶粒或鍛態組織的程度.如果要用不同的詞來表述這兩種不同程度話,那么,前者我們可以用”擠壓補縮”來表達,后者,我們可以用”鍛壓補縮”來表達. : R* A7 c8 W% C: v, ~
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要充分注意的一個認識,分清的一個概念是,補縮都是一種直接的手段,它不能間接完成.工藝上,我們可以有一個工藝參數來表達,這就是”補縮壓強”. / i" e/ `6 o b6 f. h
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物理原理上,壓強這個概念有兩種情況可出現,一種是在液體場合,即”阿基米德定律”的場合,為分清楚,我們定義它為”液態壓強”,而另一種出現在固態場合,我們定義它為”固態壓強”.要注意的是,這兩種不同狀態下出現的壓強概念的適用條件.我們如果混淆了,就會出現大問題. ! L u$ {4 A* q1 b: w; \! e
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“液態壓強”,它只適用于液體系統,它的壓強方向是可以傳遞的,可以轉彎的,但在固相系統完全不適用.
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壓鑄件的補縮,是在半固態與固態之間出現的,它的壓強值,是有方向的,是一種矢量壓強,它的方向與施加的補縮力方向相同.
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所以,那種以為通過提高壓鑄機壓射缸的壓力,通過提高壓射充型比壓來解決壓鑄件的縮孔縮松,以為這個壓射比壓可以傳遞到鑄件凝固階段的全過程,實現鑄件補縮思想,是完全錯誤的.
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, ]6 q4 s" Y2 W8 L 5.采用”先壓鑄充型,后模鍛補縮”的工藝,是解決鑄件縮孔縮松缺陷的有效途徑,也是一種終極手段. 6 R7 s' H& D6 c
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”先壓鑄充型,后模鍛補縮”的工藝,我們可簡稱為”壓鑄模鍛”工藝.它的本質,是一種連鑄連鍛工藝,就是將壓鑄工藝與液態模鍛工藝相結合,將這兩種設備的最有效功能組合在一起,完成整個工藝過程. . |) R" L6 }0 L( U8 R9 A3 u
+ P. N- S% F2 b. I) S' h6 K3 s 這種連鑄連鍛的”壓鑄模鍛”設備,外型與普通立式或臥式的壓鑄機很相似,其實就是在壓鑄機上,增加了液壓的鍛壓頭.可以加上的最大鍛壓補縮力,能等于壓鑄機的最大鎖模力. : y& ?7 X. S+ v
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要注意的是,這種壓鑄模鍛機最重要的公稱參數,并不是鎖模力,而是模鍛補縮力,相當于四柱油壓機的鍛壓力意義,這是我們在設備選擇時必須充分留意的.不然,買了一臺鎖模力很大,但模鍛補縮力很小的壓鑄模鍛設備,其使用價值就大打折扣了.
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運用這種壓鑄模鍛機生產的毛坯,尺寸精度很高,表面光潔度也極高,可以相當于6級以上機加工手段所能達到的精度與表面粗糙度水平.它已能歸屬于”極限成形”----的工藝手段,比”無切削少余量成形”工藝更進了一大步. , _; b6 w2 R6 ^! S2 L: F- U
! q' {! W) ?2 l: H4 T. { 有關壓鑄模鍛工藝與裝備的情況,請參考其它資料介紹. y5 R5 g3 Z; g& x
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發表于 2005-12-3 15:48:31
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