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如何解决压铸件的缩孔缩松问题
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# k5 l, n4 B# ]' c% b3 G 压铸件存在缩孔缩松问题是一个普遍的现象,有没有彻底解决这个问题的方法?答案应该是有的,但它会是什么呢? 0 G6 b$ f3 j# U0 H
: ~9 V& j& {9 d* q 1.压铸件缩孔缩松现象存在的原因 6 ~/ T6 q9 r, `3 T" `1 {+ g
压铸件缩孔缩松现象产生的原因只有一个,那就是由于金属熔体充型后,由液相转变成固相时必然存在的相变收缩.由于压铸件的凝固特点是从外向内冷却,当铸件壁厚较大时, 内部必然产生缩孔缩松问题. 8 f2 `+ Y" a: ~/ v& p6 O$ n
- |6 k4 _4 ]7 H- ?( q# h4 f& p 所以,就压铸件来说,特别是就厚大的压铸件来说,存在缩孔缩松问题是必然的,是不可以解决的.
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2.解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径
( X( c' M: o5 |2 j0 }9 w* t) q 压铸件缩孔缩松问题,不能从压铸工艺本身得到彻底解决,要彻底解决这个问题,只能超越该工艺,或者说是从系统外寻求解决的办法.
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这个办法又是什么呢? , `2 x" B* j! z4 b4 \( D
从工艺原理上说,解决铸件缩孔缩松缺陷,只能按照通过补缩的工艺思想进行.铸件凝固过程的相变收缩,是一种自然的物理的现象,我们不能逆这种自然现象的规律,而只能遵循它的规律,解决这个问题. % [ X% @: R1 d3 `4 R
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3.补缩的两种途径
3 L# X$ y6 n( X 对铸件的补缩,有两种途径,一是自然的补缩,一是强制的补缩. ! K# t- b9 A& `9 a
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要实现自然的补缩,我们的铸造工艺系统中,就要有能实现”顺序凝固”的工艺措施.很多人直觉地以为,采用低压铸造方法就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,但事实并不是这么回事.运用低压铸造工艺,并不等于就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,如果低压铸造工艺系统没有设有补缩的工艺措施,那么,这种低压铸造手段生产出来的毛坯,也是可能百分之一百存在缩孔缩松缺陷的.
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- \. w3 o7 o. h 由于压铸工艺本身的特点,要设立自然的”顺序凝固”的工艺措施是比较困难的,也是比较复杂的.最根本的原因还可能是, ”顺序凝固”的工艺措施,总要求铸件有比较长的凝固时间,这一点,与压铸工艺本身有点矛盾.
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$ C4 x( g9 L/ K. c" \ 强制凝固补缩的最大特点是凝固时间短,一般只及”顺序凝固”的四分之一或更短,所以,在压铸工艺系统的基础上,增设强制的补缩工艺措施,是与压铸工艺特点相适应的,能很好解决压铸件的缩孔缩松问题.
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- b! s& @7 w+ [3 F, C" h! a! h 4.强制补缩的两种程度:挤压补缩和锻压补缩 7 j( P/ A$ w, H% _) Y* c7 P2 F
实现铸件的强制补缩可以达到有两种程度.一种是基本的可以消除铸件缩孔缩松缺陷的程度,一种是能使毛坯内部达到破碎晶粒或锻态组织的程度.如果要用不同的词来表述这两种不同程度话,那么,前者我们可以用”挤压补缩”来表达,后者,我们可以用”锻压补缩”来表达. & c" X3 ~- C( W2 u8 F4 c
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要充分注意的一个认识,分清的一个概念是,补缩都是一种直接的手段,它不能间接完成.工艺上,我们可以有一个工艺参数来表达,这就是”补缩压强”. {7 ^% {( k0 z6 l! W( `# A8 b2 ?7 \( C
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物理原理上,压强这个概念有两种情况可出现,一种是在液体场合,即”阿基米德定律”的场合,为分清楚,我们定义它为”液态压强”,而另一种出现在固态场合,我们定义它为”固态压强”.要注意的是,这两种不同状态下出现的压强概念的适用条件.我们如果混淆了,就会出现大问题. # p4 W8 ^5 B p9 u
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“液态压强”,它只适用于液体系统,它的压强方向是可以传递的,可以转弯的,但在固相系统完全不适用. ) v, p- l5 _. `$ L6 E2 q! [/ |
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压铸件的补缩,是在半固态与固态之间出现的,它的压强值,是有方向的,是一种矢量压强,它的方向与施加的补缩力方向相同.
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所以,那种以为通过提高压铸机压射缸的压力,通过提高压射充型比压来解决压铸件的缩孔缩松,以为这个压射比压可以传递到铸件凝固阶段的全过程,实现铸件补缩思想,是完全错误的.
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- z+ W! ], w2 H; M o2 I4 R 5.采用”先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,是解决铸件缩孔缩松缺陷的有效途径,也是一种终极手段.
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”先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,我们可简称为”压铸模锻”工艺.它的本质,是一种连铸连锻工艺,就是将压铸工艺与液态模锻工艺相结合,将这两种设备的最有效功能组合在一起,完成整个工艺过程.
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这种连铸连锻的”压铸模锻”设备,外型与普通立式或卧式的压铸机很相似,其实就是在压铸机上,增加了液压的锻压头.可以加上的最大锻压补缩力,能等于压铸机的最大锁模力. , `0 [! n; F- X2 c f, v9 d2 M
& k# B" r5 C0 R* |. U. f! I; U 要注意的是,这种压铸模锻机最重要的公称参数,并不是锁模力,而是模锻补缩力,相当于四柱油压机的锻压力意义,这是我们在设备选择时必须充分留意的.不然,买了一台锁模力很大,但模锻补缩力很小的压铸模锻设备,其使用价值就大打折扣了. 7 F; h* W/ ]2 I7 O/ i* w! l3 j
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运用这种压铸模锻机生产的毛坯,尺寸精度很高,表面光洁度也极高,可以相当于6级以上机加工手段所能达到的精度与表面粗糙度水平.它已能归属于”极限成形”----的工艺手段,比”无切削少余量成形”工艺更进了一大步.
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有关压铸模锻工艺与装备的情况,请参考其它资料介绍.
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. [1 v1 W9 K# X) Q& \1 d 技术交流可电:广东肇庆鸿银机电科技有限公司 欧阳生 ; t7 P: S% |1 l$ Q" Y
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发表于 2005-12-3 15:48:31
