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文檔簡介

擠壓模具維修技術(shù)第1頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一一、

模具的工作環(huán)境:1.模具是直接完成金屬塑性變形的工具2.在擠壓過程中承受高溫(450oC550oC)3.在擠壓過程中承受高壓(4001200MPa)、高摩擦作用的工具。

第2頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一二、模具主要失效與破壞形式磨損、塑性變形、疲勞破壞、斷裂

1.磨損的失效形式有:產(chǎn)品尺寸超差表面質(zhì)量惡劣:有壓坑、麻面、擦傷、劃傷、粘著等缺陷

2.

塑性變形的失效形式有:分流橋壓塌模芯縮頸工作帶壓塌或產(chǎn)生橢圓,產(chǎn)品形狀奇變。

第3頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一3.疲勞破壞熱疲勞裂紋,也稱龜裂。其產(chǎn)生原因是模具局部應(yīng)變超過彈性的極限并進(jìn)入塑性(s時)應(yīng)變區(qū)域時,微小的塑性應(yīng)變積累可能形成疲勞裂紋。產(chǎn)生原因:材料的導(dǎo)熱系數(shù)低,模具在高溫下的屈服強度(s)低,韌性不好造成的。模具因承受反復(fù)變化的拉、壓應(yīng)力和反復(fù)變化的熱應(yīng)力引起。

第4頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一應(yīng)對措施:選擇合適的材料,需經(jīng)合理的熱處理,采用良好的使用環(huán)境。4.模具的斷裂形式:平模??准敖M合模下模模孔角裂模芯橫斷、縱裂分流橋彎斷

第5頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一模具的斷裂裂紋分:脆性裂紋、韌性裂紋、疲勞裂紋。1)脆性裂紋:狀態(tài):斷面光滑,無明顯的宏觀塑斷變形。產(chǎn)生原因:材料本身較脆,或內(nèi)部有缺陷(如裂紋、夾雜脆化物、氣孔等);模子熱處理硬度較高;模腔形狀或模具結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生應(yīng)力集中;模具表面狀態(tài)不良。

第6頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一2)韌性裂紋:狀態(tài):斷口無光澤,呈灰暗色纖維狀。產(chǎn)生原因:材料硬度過低;工作溫度過高;模具上機悶車時間過長;模具承受負(fù)荷過大。

第7頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一3)疲勞裂紋狀態(tài):模具龜裂,然后聚集擴大,形成大的裂紋至斷裂。產(chǎn)生原因:模具因承受反、復(fù)變化的拉、壓應(yīng)力和熱應(yīng)力引起。

第8頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一.對模具的性能要求1)模具的使用性能硬度和紅硬性(熱穩(wěn)定性):硬度是模具的重要指標(biāo)。模具在工作中承受應(yīng)力的作用下,保持形狀和尺寸不會迅速發(fā)生變化。紅硬性是指模具在受熱或高溫下工作,能保持組織和性能的穩(wěn)定,具有抗軟化的能力。

第9頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一

耐磨性模具在工作中要承受相當(dāng)大的壓應(yīng)力和摩擦力,要求模具仍能保持其形狀尺寸不變,持久耐用。

強度和韌性模具在工作中承受負(fù)荷以及沖擊、震動等復(fù)雜應(yīng)力。要求模具應(yīng)具有足夠高的強度和一定的韌性。強度太高,模具易開裂;強度太低,模具容易塌陷。因此,要求強度和韌性有一個最佳配合,否則,會造成模具的早期失效。

還要考慮模具的高溫強度、熱疲勞、導(dǎo)熱性及耐磨性。

第10頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一三、產(chǎn)品在擠壓過程中的缺陷及其分析1.擠壓裂紋(與工模具無關(guān))形成機理:由于摩擦力的原因,金屬變形不均勻,使表層金屬受附加拉應(yīng)力的作用,當(dāng)拉應(yīng)力積累到超過金屬破斷強度時就產(chǎn)生裂紋。溫度過高時金屬抵抗破壞的能力下降,變形速度過快時,附加拉應(yīng)力增加,晶粒破碎來不及恢復(fù)再結(jié)晶,使組織破壞劇烈,裂紋傾向性增加。

第11頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一產(chǎn)生原因:溫度、速度控制不好,溫度高,速度快;擠壓過程中沒有及時調(diào)整速度,當(dāng)金屬流出模孔后速度應(yīng)該變快,當(dāng)擠壓到后期時速度應(yīng)迅速變慢。消除方法:裂紋破壞了金屬組織的連續(xù)性,按技術(shù)條件要求不允許存在,是絕對廢品。

第12頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一2.劃傷:在制品的表面有粗糙的縱向或橫向的劃痕、劃溝、小溝等稱為劃傷,是制品表面常見的缺陷。形成機理:制品從模孔流出的過程中,與工具或制品本身相互接觸而使之表面損壞。產(chǎn)生原因:模子工作帶出口部位不平整粘有金屬屑,模子后面的支撐墊??撞还饣蝹破?;模子工作區(qū)有凸凹缺陷,??卓盏哆^小,多孔模擠壓時產(chǎn)品互相纏繞;整套工具裝配不正;

第13頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一運輸過程中吊運不當(dāng),都會造成劃傷。消除方法:及時檢查、修理和拋光??坠ぷ鲙П砻婕俺隹诓课?。工具裝配要合適,與制品接觸部分表面要光滑。2.麻點麻面:指型材表面連續(xù)片狀或點狀的擦傷、麻點、金屬豆等。形成機理:模子工作帶粗糙或出現(xiàn)軟點而以分散點狀的形態(tài)粘結(jié)金屬,當(dāng)金屬點積累成金屬豆到一定程度時被流動的金屬帶出到制品表面或成豆點狀劃傷制品。

第14頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一產(chǎn)生原因:模子硬度過低而粘結(jié)金屬;模子工作帶過寬或工作帶粗糙而粘結(jié)金屬;擠壓筒及鑄錠溫度過高或金屬流出速度過快而形成。消除方法:合理設(shè)計和制作擠壓模具;適當(dāng)控制擠壓溫度和速度;及時檢查和修理??椎墓ぷ鲙А?/p>

第15頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一2.氣泡:在制品表面出現(xiàn)的凸形泡,一般產(chǎn)生在制品的中部和尾部,軟合金較多。形成機理:擠壓筒、擠壓墊片或鑄錠組織中固有的沙眼、疏松、氣孔缺陷和外表面的溝槽帶進(jìn)的空氣、水分和油污受熱后揮發(fā)為氣體,在高溫、高壓金屬變形過程中進(jìn)入制品表面,形成氣泡。產(chǎn)生原因:①鑄錠表層的溝槽中的氣體,擠壓時裹入金屬表面形成氣泡。②擠壓筒磨損,在磨損部位與鑄錠之間空隙中的空氣在擠壓時進(jìn)入制品表面。

第16頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一鑄錠組織中固有的沙眼、疏松、氣孔缺陷在擠壓時集中于制品表面形成氣泡。擠壓筒、擠壓墊片帶有水分和油污在擠壓時進(jìn)入制品表面,形成氣泡。擠壓過程中的填充過快,排氣不好。消除方法①合理控制擠壓時的溫度、速度,加強鑄錠的質(zhì)量控制。②制品表面氣泡按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不允許存在,可以經(jīng)打磨消除掉,實測尺寸不超過制品負(fù)偏差,則按合格品交貨。

第17頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一5.起皮:在制品表面上產(chǎn)生一種附著的薄層金屬,有脫落現(xiàn)象,多出現(xiàn)在軟合金制品的前端。形成機理:①鑄錠表層金屬參與擠壓流動沿前端彈性區(qū)流出,形成制品起皮;②擠壓筒內(nèi)有殘留物和使金屬易于流動的因素都容易使制品“起皮”的形成。產(chǎn)生原因:①鋁合金在擠壓時,擠壓筒內(nèi)壁粘有原合金層未清理干凈;第18頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一②擠壓筒、擠壓墊尺寸或兩個擠壓墊的尺寸相差太大;

擠壓筒、擠壓墊磨損過大。消除方法:合理選擇、調(diào)配擠壓工具的尺寸,并及時檢查更換;保持?jǐn)D壓筒內(nèi)壁清潔;制品起皮按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不允許存在,但允許清除掉,在打磨光滑后制品實測尺寸不超過負(fù)偏差則為合格品。

第19頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一6.尺寸不符:制品的長、寬、厚及角度等幾何尺寸不符合技術(shù)條件和圖紙的要求。形成機理:擠壓模??壮叽绫旧聿缓细窕蛞蚪饘倭魉俨痪怪破钒l(fā)生變形。產(chǎn)生原因:金屬填充不滿引其尺寸超負(fù)差:對靠近模子邊緣,即距擠壓筒邊緣較近,金屬受摩擦阻力較大,因而易產(chǎn)生填充不滿???,造成遠(yuǎn)離擠壓筒中心部位壁厚尺寸不夠。

金屬流速不均引起尺寸超負(fù)差:擠壓輪廓尺寸較大,特別是外接圓尺寸較大,壁厚差很大型材時,其遠(yuǎn)離中心的薄壁處,容易出現(xiàn)尺寸第20頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一第21頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一第22頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一超負(fù)差。如集裝箱、散熱片之類的型材,邊部的立筋端頭充不滿料而產(chǎn)生超負(fù)差現(xiàn)象。這是由于型材中部壁厚大,又處于擠壓筒中心,金屬流速較快,而邊部的立筋金屬流速慢,受到較大的拉應(yīng)力,結(jié)果使立筋壁厚尺寸變?。恍筒某叽邕^大:由于??自O(shè)計或制作時出差錯,??椎氖湛s量計算不準(zhǔn)確;模具強度偏低在擠壓過程中??讖椥韵滤?、尺寸超負(fù)差。修理方法:可將模孔工作帶銼成外斜,加壓后模具產(chǎn)生彈性變形時使尺寸正好符合要求。第23頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一模具彈性變形和整體彎曲引起尺寸變?。涸跀D壓寬厚比大的帶筋壁板、薄壁帶板和扁寬型材時,由于模具產(chǎn)生了較大的彈性變形,致使模孔中間部分明顯變小,引起型材斷面中部超負(fù)差的現(xiàn)象。修理方法:減慢中部金屬流速;擴大??字虚g部分模孔尺寸,根據(jù)型材寬度、寬厚比、合金性能的不同,型材中部的模孔尺寸有時要比邊部大1.5~3mm.金屬量供給不足引起的型材中部尺寸超負(fù)差在擠壓純鋁和軟合金條材時,由于中部流速快,金屬供給不足,引起制品中部下凹而超負(fù)公差的現(xiàn)象。修理方法:擴大中部??壮叽?,使之呈凸形。第24頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一擠壓復(fù)雜斷面型材時速度控制不當(dāng),金屬流速過快或過慢都會引起尺寸和角度變化;

對定尺產(chǎn)品鑄錠長度計算錯誤或切錯尺寸。第25頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一消除方法:加強模具及制品尺寸的檢查;注意定尺產(chǎn)品的鑄錠計算和切斷長度;按型材特點,平穩(wěn)合理地控制擠壓速度;幾何形狀不符,線性尺寸小為不合格品,線性尺寸大、角度、平面間隙、擴、并口等超差可進(jìn)行矯直修整,使實測尺寸達(dá)到合格。

第26頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一7.扭擰、彎曲、波浪:波浪—沿制品縱向的局部有連續(xù)起伏不平現(xiàn)象,稱為波浪。扭擰—制品沿縱軸有扭轉(zhuǎn)稱扭擰。彎曲—沿制品縱向呈現(xiàn)不平現(xiàn)象稱彎曲。沿縱向呈現(xiàn)均勻彎曲稱彎曲,在制品某處突然彎曲稱硬彎,沿制品寬度方向(側(cè)向)的彎曲稱刀形彎。形成機理:擠壓金屬在型材橫截面成不均勻性流速而形成彎曲或波浪;金屬流動成力偶型流速形成扭擰。

第27頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一產(chǎn)生原因:模孔設(shè)計布置不當(dāng)、工作帶寬度分配不合理或加工不到位使摩擦阻力不適當(dāng),致使金屬流速不均造成制品扭擰;②擠壓溫度-速度控制不當(dāng)制品也會起波;制品因壁厚差大,淬火時冷卻速度不一致造成彎曲。消除方法:

提高模具的設(shè)計、制造和修模水平;②適當(dāng)控制好擠壓溫度-速度。

第28頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一7.縮尾(與模具無關(guān)):制品尾端經(jīng)低倍檢查,在其截面中間部位出現(xiàn)金屬連續(xù)被破壞的缺陷稱為縮尾。一般軟合金縮尾長度較長些。近幾年來,各廠家因為多使用前置模(導(dǎo)流模)、分流模擠壓生產(chǎn),所以制品前端也存在縮尾缺陷。形成機理:金屬擠壓流動到后期,鑄棒表面金屬沿擠壓墊表面和后端彈性區(qū)的界面流入制品內(nèi)部,形成縮尾。產(chǎn)生原因:擠壓殘料太短或制品切尾長度不夠;

第29頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一②擠壓后期擠壓速度過快,造成鑄錠中間部分供流不足,外表層較臟的金屬產(chǎn)生橫向流動擠入產(chǎn)品中形成縮尾;消除方法:制品不允許存在縮尾缺陷,因為它破壞了金屬的連續(xù)性。修正方法:

按規(guī)定留殘料長度;②平穩(wěn)合理地控制擠壓速度,特別是接近尾端時要及時調(diào)慢擠壓速度。

鑄錠表面要求清潔、無灰塵。

第30頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一9.成層:制品經(jīng)低倍檢查發(fā)現(xiàn)在截面邊緣部位有分層的現(xiàn)象稱為成層。形成機理:鑄錠表皮金屬沿模子和前端彈性區(qū)的界面流入制品,形成的一種表皮分層缺陷(夾層),破壞了制品的連續(xù)性,這種缺陷產(chǎn)生在制品前端。產(chǎn)生原因:模孔排列不合理,距擠壓筒內(nèi)壁太近;②擠壓筒內(nèi)套、擠壓墊磨損嚴(yán)重或套內(nèi)有臟物,沒有及時清除或更換;

第31頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一鑄錠表面有塵垢或經(jīng)車皮的鑄錠有較大的偏析聚集物、金屬瘤等易產(chǎn)生成層;鑄錠表面粘有油污等臟物,擠壓前沒有清理干凈。鑄錠本身有分層或氣泡;切殘料時,在模面上留有斜頭。消除方法:合理設(shè)計模具,及時檢查和更換不合格的擠壓筒和擠壓墊;②加強鑄錠檢查,并保持清潔;當(dāng)擠壓筒的鋁襯套過厚或不光時,選用清理墊將鋁襯套進(jìn)行清理。

第32頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一10.焊縫不合格(焊合線寬度等于或小于0.7mm):用分流?;蛏嘈文D壓空心型材時,金屬流在分流橋下的焊合位置出現(xiàn)條狀或線狀缺陷或沒有完全焊合的廢品。第33頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一形成機理:用組合模生產(chǎn)空心制品時,一般采用實心鑄錠,在擠壓力的作用下,金屬先被分流橋分成幾股金屬流再匯集于焊合室,在高溫、高壓、高真空的焊合室內(nèi)又被重新焊合,然后通過模芯和模孔所形成的間隙流出成為所需要的制品。但,如果溫度、速度和壓力選擇不當(dāng),金屬在焊合室不能形成足夠大的靜水壓力,則金屬沒有焊合好就流出???,即形成焊縫不良。

這種缺陷多出現(xiàn)在制品前端。第34頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一產(chǎn)生原因①模具設(shè)計的分流比小,焊合腔深度或截面積不夠,使金屬供流不足,焊合室內(nèi)不能形成足夠大的靜水壓力;②擠壓溫度低、速度過快,金屬焊合質(zhì)量差;鑄棒有嚴(yán)重的夾雜、氣泡等缺陷;④擠壓比過小。第35頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一消除方法:①合理地設(shè)計模子,加大焊合室深度和截面積,使金屬在焊合室形成足夠大的靜水壓力(P≥10PS);焊合室深度H焊>tmax(型材最大厚度),H焊=(810)tmin或0.2倍的外接圓直徑;一般取決于擠壓筒直徑:H焊(0.10.15)D擠壓筒直徑(這是經(jīng)驗公式,具體可查表);②

采用高溫、慢速擠壓;③

防止擠壓筒、墊片、模具、鑄錠抹油;加大擠壓比,要求擠壓比λ≥20。

第36頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一11.粗晶:制品在熱處理后,經(jīng)低倍檢查斷面晶粒大小不一,周邊的晶粒特別粗大形成環(huán)狀組織,稱為粗晶環(huán)。粗晶區(qū)的力學(xué)性能較細(xì)晶區(qū)低12-15%。形成機理:金屬在密封的擠壓筒內(nèi)變形,受到筒壁的磨擦阻力而產(chǎn)生物理變形使晶粒破碎嚴(yán)重,制品熱處理時表面層晶粒顯著長大變粗。這種缺陷多呈現(xiàn)在制品尾端,這是后端變形大的原因。產(chǎn)生原因:制品的粗晶是在擠壓時金屬變形不均勻引起。當(dāng)磨擦阻力大時,金屬的物理變形大引起晶粒粗大;

第37頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一淬火溫度過高或保溫時間過長;與合金成分及鑄錠組織有關(guān)。消除方法:要求擠壓筒內(nèi)壁光潔,形成完整的鋁套,減少擠壓時的摩擦力;控制好溫度、擠壓速度;避免淬火溫度過高、保溫時間過長;用多孔模擠壓,使金屬變形均勻;調(diào)整合金成分,增加再結(jié)晶抑制元素;某些合金不采用均勻化處理,可使擠壓時粗晶環(huán)較淺;采用較高的溫度擠壓。

第38頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一12.條紋:擠壓制品在氧化著色后出現(xiàn)條紋。組織條紋—由鑄棒引起:鑄造過程中金屬化合物或非金屬化合物進(jìn)入鑄棒,在擠壓時被拉長;②在擠壓過程中,Mg2si相的夥粒遇冷長大,氧化后反光不一樣,這是組織不均勻的原因。加工條紋—由擠壓引起:由于擠壓溫度不均勻,出現(xiàn)局部溫度過高產(chǎn)生晶粒粗大或制品出??缀罄鋮s不均勻引起制品陽極化后色澤不同的條紋。

第39頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一變形條紋—由模子產(chǎn)生:①由于導(dǎo)流模的內(nèi)尖角引起金屬紊流,產(chǎn)生表面應(yīng)力,使金屬不能同步流入??滓痍枠O化后出現(xiàn)流線色差。②模具工作帶硬度不均勻或工作帶各區(qū)域變化不圓滑引起粘鋁,擠壓時產(chǎn)生鋁顆粒,鋁顆粒遇冷變硬,金屬在繼續(xù)前進(jìn)時將鋁粒覆蓋,這樣不斷產(chǎn)生和覆蓋的產(chǎn)品在陽極化后的色澤不同。消除方法:①提高鑄棒質(zhì)量,控制化學(xué)成分并使之均勻;②合理設(shè)計模子工作帶,??坠ぷ鲙С隹趨^(qū)要平整、光滑。模子氮化處理到高的表面硬度;控制擠壓溫度不要過高。

第40頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一13.表面缺陷:制品表面出現(xiàn)小黑點、黑斑、小亮條、白帶、小白點、雪花斑、小針孔、麻點等缺陷產(chǎn)生原因:(1)熔鑄過程產(chǎn)生原因:化學(xué)成分不均勻、有金屬夾雜,或鑄棒有氣孔、疏松、氧化膜、晶粒不均勻(組織不均勻)等;(2)擠壓方面的原因:

第41頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一擠壓速度過快、擠壓溫度不均勻;金屬變形不均勻;制品冷卻速度不均勻或與石墨油污接觸。

(3)工模具方面的原因:

模子設(shè)計不合理或加工不到位,硬度不均勻或硬度過低,制品在通過工作帶硬度低區(qū)出現(xiàn)白帶,模子工作帶燒焊過使制品在焊接部位產(chǎn)生白帶區(qū);

工模具加工不良,有毛刺、不光潔,模子表面硬度在氮化處理后不均勻。

(4)陽極化原因:槽液的濃度、溫度、電流密度不合適或工藝不合理。

第42頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一14.停止痕:制品上的橫向仃車痕①壓力不均衡使速度時快時慢;②模具支承不好,彈性變形大(剛度低);有外力作用。消除方法:高溫慢速勻速擠壓;合理設(shè)計工模具和正確選擇模具尺寸的配合,強度與硬度要達(dá)到技術(shù)要求,組件配合要緊密,間隙不可過大;防止垂直于擠壓方向的外力作用與制品上。

第43頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一15.力學(xué)性能不合格(與模子關(guān)系不大):制品的b、0.2、(%)低于技術(shù)條件要求或很不均勻。產(chǎn)生原因:①化學(xué)成份含量低或化學(xué)成分配比不合理,一般來說,化學(xué)成分決定組織,組織決定性能,性能決定用途,所以說合金的化學(xué)成分含量和配比是十分重要的。②擠壓比過低:擠壓比過低,金屬變形不充分,要求棒材≥8,型材≥12,空心型材≥20;③熱處理制度:淬火溫度低,冷卻速度慢:

第44頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一消除方法:①嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制化學(xué)成分,因化學(xué)成分是確保力學(xué)性能的第一要素;②嚴(yán)格執(zhí)行熱處理制度:固熔溫度:6063T5,480~525C;6061T6,510~525C,時效工藝:6061T6175~180C,6~8h6063T5175~185C,6~8h或195~200C,1~1.5h調(diào)整擠壓工藝。

第45頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一16.平面間隙:沿型材縱向和橫向的不平直度稱為平面間隙??v向間隙產(chǎn)生原因:當(dāng)生產(chǎn)條材或帶筋壁板時,若上下兩側(cè)面金屬流速不一致,就會產(chǎn)生上下翹曲,即產(chǎn)生縱向間隙。在擠壓材時,型材某一部位的金屬流速少有差異,就會產(chǎn)生縱向間隙,當(dāng)流速差較大時,就會形成縱向彎曲或彎頭,甚至可能堵模(見P282圖25-20)。橫向間隙產(chǎn)生的原因:產(chǎn)生橫向間隙要比縱向間隙復(fù)雜的多。有間隙的壁的兩面工作帶流速不一致,凸面快,凹面慢。具體來說,橫向間隙產(chǎn)生與型材的形狀、尺寸有關(guān)。如一端增加第46頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一一個垂直壁,即成“T”形時,型材的剛度大大增加,當(dāng)立邊兩側(cè)流速不均時,就會形成橫向間隙(見P283圖5-21)。修理方法:縱向和橫向間隙都是由于工作帶設(shè)計不合理引起的流速不均勻所致,所以,修模時將流速快的一側(cè)加阻;如果是由于模子彈性變形引起的尺寸變小和平面間隙不合格,則可將懸臂部分的工作帶做一斜角來解決(見-P283圖5-22)。第47頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一17.擴口和并口:在擠壓槽形型材或類似槽形型材時,由于兩個“腿”兩側(cè)工作帶流速不一致,使之向外凸或向內(nèi)凸起,當(dāng)向外凸起時形成并口,反之為擴口,同時平面間隙也會超差(見P284圖5-23)判斷方法:主要檢測各個面的間隙情況來判斷哪一個面流速快。一般外凸面工作帶處總是較凹下面流速快。根據(jù)金屬流速快慢來加以修正。第48頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一修理方法:一般對流速快的一側(cè)工作帶加阻礙。但對輕微的擴口和并口,或在型材長度方向上擴口和并口現(xiàn)象不是連續(xù)出現(xiàn)時,不必修模,可通過輥矯來校正。18.制品陽極化后不光亮:產(chǎn)生原因:鑄棒Fe、Zn含量高,或是鑄棒在均勻化處理過程中,冷卻速度過慢(緩慢冷卻,Mg2si沉淀相晶粒粗大呈針狀,陽極化后制品無光澤,硬度低)。第49頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一18.制品陽極化后出現(xiàn)陰陽面:產(chǎn)生原因:修模工對型孔各部位拋光呈度不一致,金屬流經(jīng)??讜r受到的摩擦狀況不同,所以制品在陽極化后顏色光澤就不同。19.竹節(jié)(又名搓衣板式波浪):產(chǎn)生原因:在擠壓軟合金扁、寬型材時,模孔中心部位工作帶長度設(shè)計不合適,一般是工作帶過長引起的;或者是鑄棒溫度過低而產(chǎn)生周期性波浪。

第50頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一20.制品有毛刺:①模子工作帶軟硬不均勻,,軟點處粘鋁;②??壮隹诓课徊徽R,對材料產(chǎn)生表面應(yīng)力;??坠ぷ鲙н^長,摩擦力大;被擠壓合金化學(xué)成分的含量和配比也影響表面質(zhì)量。22、金屬回流(起大帽):①擠壓筒變形;擠壓機的模子鎖緊力不夠(4~5%P總壓力);棒溫太高,金屬太軟。第51頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一23、偏邊:①對稱部位分流孔大小不一致,大者則厚,小者則薄;模芯剛度低,擠壓過程中出現(xiàn)芯頭擺動。上下模裝配不合理。第52頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一24、模子分流孔、工作帶、焊合室脫皮產(chǎn)生原因:①氮化時排氣不充分;

模子氮化面在氮化前修正不平整;

模子表面殘留著鹽酸;

線切割的熔融層未磨掉;

氮化層太厚(擠壓模的氮化層為0.18-0.20mm);第53頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一

模子在加熱爐內(nèi)加熱時間過長或反復(fù)加熱;

模子材料質(zhì)量有問題;模子有過氮化現(xiàn)象:模子在氮化過程中氨氣的分解率過高或保溫時間過長致使氮化層太厚或硬度過高引起脫皮;模子在連續(xù)兩次氮化之間出料太少,使氮化層太厚引起脫皮。第54頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一消除方法:將模子工作帶銼修平整并拋光、清洗后重復(fù)氮化一次;

將分流孔、焊合室內(nèi)打磨光滑調(diào)整工藝重復(fù)氮化一次。

第55頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一25.制品表面覆蓋一層灰塵:產(chǎn)生原因:模子工作帶硬度過低,氮化后表面形成“氮化鐵”,擠壓過程中“氮化鐵”殘留在制品表面。(這種灰塵經(jīng)堿洗后可去掉)26.制品表面有顫紋:產(chǎn)生原因:由于溫度過高,壓力不均使速度不均造成。第56頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一26.過燒(與模子關(guān)系不大):制品在加熱、均熱、淬火過程中,金屬組織有熔化現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:

加熱爐不正常,通風(fēng)設(shè)備不良,爐子溫差大;定溫過高,儀表不靈;違反工藝制度,超工藝規(guī)定上偏差?;瘜W(xué)成分不符,鎂含量偏高,易產(chǎn)生過燒。這種缺陷破壞了金屬組織的致密性,降低了力學(xué)性能,是廢品。

第57頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一27.實心型材裂角:角材產(chǎn)生角裂的原因工作帶尖角棱處摩擦阻力過大;擠壓速度過快。修理方法:在出現(xiàn)角裂的部位將模子工作帶

修成圓角或涂以潤滑油。30.空心型材角變形產(chǎn)生原因:擠壓方管、矩形管產(chǎn)品時,由于工作帶寬度不適當(dāng)不均勻造成流速不均,一邊受拉一邊受壓,使產(chǎn)品的角度變形;供料不均勻造成流速不均。修理方法:準(zhǔn)確判斷屬于那一側(cè)的問題,采用阻礙或加速的方法。第58頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一28.空心型材角裂的產(chǎn)生原因:鑄錠有油污;鑄錠溫度低、擠壓速度快;焊合室的高度不夠,即分流比過小,金屬供流不足以形成足夠大的靜水壓力,使金屬焊合不好。29.管材四壁外凸產(chǎn)生原因:經(jīng)多次擠壓或其它原因,舌頭工作帶磨損出現(xiàn)凹坑,阻礙金屬沿舌頭表面流動造成型材外側(cè)流速較內(nèi)側(cè)快,從而引起四壁外凸。如僅一壁或兩壁、三壁外凸,也可能是由于舌頭工作帶與??坠ぷ鲙浜喜划?dāng),即舌頭工作帶伸出模孔工作帶過長引起或是由于舌頭局部磨損所致第59頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一修理方法:當(dāng)型材壁厚尺寸偏小時,可將舌頭工作帶凹坑銼平,減少摩擦阻力,或?qū)⑾履9ぷ鲙Ъ右宰璧K。如果壁厚尺寸不允許,可加快下模四角流速。30.型材四壁凹下的原因:大多數(shù)情況是由于模子剛度不夠,擠壓時發(fā)生彈性變形,使舌頭的實際工作帶減短,流速增加引起四壁凹下。如果一壁或兩壁、三壁產(chǎn)生這種情況,也可能是舌頭與工作帶配合不良引起金屬流速不均造成的。。第60頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一修理方法:上下模之間加一適當(dāng)厚度的墊片,然后從模子總厚度磨去一相同的厚度;也可將舌頭工作帶加阻或減薄模子工作帶第61頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一31.常出現(xiàn)的鑄造缺陷(與模子無關(guān)):在擠壓制品的低倍組織上,常出現(xiàn)熔鑄過程帶來的各種缺陷:

光亮晶粒:合金組元偏低的貧乏固熔體一次晶。處理方法:純鋁、LF2、LF21不作檢查。其它合金擠壓制品允許有2mm的兩點,超出兩點按金屬間化合物處理。第62頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一

金屬間化合物:含難熔成分的高熔點的金屬化合物處理方法:所有型材允許有0.3mm的金屬化合物存在,型、帶材允許有0.30.5mm金屬間化合物兩點。這種缺陷破壞了金屬組織致密性,降低了力學(xué)性能,在超出允許值時判為廢品。

第63頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一氣孔、夾渣、疏松:在制品低倍組織中有微小的縮孔或氣孔,使結(jié)晶組織不致密,有時三者伴隨產(chǎn)生。處理方法:在不同程度上破壞了晶粒牢固度,是不允許存在的。

氧化膜:金屬合金內(nèi)部有鋁氧化物。處理方法:允許有0.30.5mm的氧化物5點(3點不計算),超出標(biāo)準(zhǔn)按金屬化合物辦法處理?;瘜W(xué)成分超標(biāo):熔煉時配料計算不正確或攪拌不均勻或某些過分燒損等所致。這種缺陷全批報廢。

第64頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一四、修模1.修模的作用:主要是調(diào)整金屬流速,修整尺寸,矯正形位,改善模具的表面狀態(tài)

2.修模原理:1)影響金屬流出模孔速度的因素供給產(chǎn)品斷面各部分的金屬分配量是否合理,即產(chǎn)品各部分?jǐn)嗝娣e之比與各部分金屬供應(yīng)量之比是否相等(其中包括分流孔的大小、形狀、數(shù)量與分布、多孔模??椎奈恢?、型材在模子平面上的布置、型材各部分距擠壓筒中心和擠壓筒邊緣的遠(yuǎn)近)。第65頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一金屬流動時所受阻力的大小(包括分流孔、工作帶等),當(dāng)型材某一部分可供給金屬量愈多,所受摩擦力愈小,則這部分型材流出??椎乃俣染陀欤粗陀?。第66頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一金屬流動時所受阻力的大?。òǚ至骺住⒐ぷ鲙У龋?,當(dāng)型材某一部分可供給金屬量愈多,所受摩擦力愈小,則這部分型材流出??椎乃俣染陀欤粗陀?。2)流動金屬與模具之間的摩擦力由兩部分組成:金屬與模子端面的摩擦力?1=μ··Fμ—摩擦系數(shù)F—金屬與模子工作面的接觸面積,cm2所以,當(dāng)模子與產(chǎn)品一定時,與F是定值,只要改變μ,即改變流動金屬與模子端面的摩擦條件,就能起到調(diào)整金屬流動速度的作用。

第67頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一流動金屬與模孔工作帶之間的摩擦力?2=μ··Σ·Si·hi—單位面積上的正壓力,MPaSi—??赘鞑糠止ぷ鲙c金屬接觸部分周長,mmhi—模子工作帶長度,mmμ—摩擦系數(shù)所以,當(dāng)模子與產(chǎn)品一定時,與Si是定值,μ也認(rèn)為是不變值,因此,只要調(diào)整工作帶長度就可以調(diào)整金屬流出模孔的速度。

第68頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一調(diào)整金屬流速的措施:調(diào)整工作帶的形狀和長度;調(diào)整分流孔的大小和形狀、焊合室的形狀和尺寸;調(diào)整寬展模的寬展角;增大鑄錠和產(chǎn)品的幾何相似形,改善金屬流動的均勻性,減少擠壓力(例如,擠壓扁寬型材采用扁筒、扁錠生產(chǎn));。

第69頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一分流模:等分流孔模結(jié)構(gòu)—主要靠修正??坠ぷ鲙У母叨?,來調(diào)整金屬的流動速度;不等分流孔模結(jié)構(gòu)—主要靠修正分流孔的形狀和尺寸,來調(diào)整金屬的流動速度。正確地將??撞贾迷谀C嫔?,使易流出模孔部分遠(yuǎn)離擠壓筒中心,使金屬流速均勻些。第70頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一4)修模方法阻礙:目的是減緩金屬流出??姿俣鹊姆椒?。常用的方法有:作阻礙角、打麻點、工作帶補焊、堆焊分流孔、修分流橋、焊合室。作阻礙角:就是增加金屬流動的附加應(yīng)力。在??坠ぷ鲙肟谔幍哪骋欢伍L度上修出一定角度,使金屬流速減慢的方法稱阻礙角。其角度控制在3-12,常用3-8,不>15。注:對薄壁型材=12mm,阻礙角采用下限,厚壁型材可采用中、上限。第71頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一第72頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一作阻礙角時:a)

不要一次修大,以防修廢模子。修阻礙角時,銼刀端平,使阻礙平面棱角尖銳,斜面平直不帶圓?。ㄒ驗樾蕹蓤A弧反而會使金屬加速流動)b)

當(dāng)既可以用阻礙,又可用加快時,應(yīng)優(yōu)先采用阻礙法(因為阻礙法簡單易行,效果明顯)。一般情況下,做阻礙與大麻點可同時進(jìn)行。

經(jīng)驗證明,做阻礙角不適合于寬扁型材,如壁板、條材等。第73頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一

打麻點:在模子工作端面需要減緩金屬流速的部位,沿模孔周圍打上深度為0.51.0mm,直徑13mm的密集小坑,使流動金屬與模子工作面的摩擦力增大從而減慢金屬流動速度。(此方法較簡單,但對于模孔較復(fù)雜的模子需要與阻礙角同時進(jìn)行才有效果)堆焊工作帶:在需要增大阻力的部位,從模子工作帶出口端補焊一段適當(dāng)長度的工作帶,由于工作帶的有效長度加長,起到了附加阻礙的作用。堆焊:在模子端面上需要阻礙的??字車?,用電焊法堆起一段凸臺,以增大金屬流動的阻力。

第74頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一分流模加阻:在分流孔、分流橋、焊合室等部位用堆焊法或打阻礙角法加大金屬流速阻力(一般不提倡在焊合室堆焊,因為一方面在此處堆焊會使工作帶硬度降低或退火,另方面金屬流經(jīng)焊疤處會產(chǎn)生應(yīng)力,影響制品表面質(zhì)量)。加快:使金屬流出??姿俣忍岣叩男弈7椒?。常用的加快方法有:前加快、后加快、加快角、改變分流孔的面積和位置。前加快:在模子工作端面上將需要加快的工作帶用砂輪磨掉一定厚度,降低摩擦力,以加快金屬流速(在打磨時,其打磨范圍應(yīng)盡量大些,且圓滑過渡,避免出現(xiàn)尖角或凸臺,否則,會引起阻礙)。

第75頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一后加快:用砂輪從模子出口端伸到工作帶出口處,將需要加快部位的工作帶減短,降低摩擦力,以起到金屬流速加快的作用。加快角(也稱促流角或助推角:方法是用銼刀或砂輪在模子工作帶的入口端面銼修一適當(dāng)?shù)男苯牵ù倭鹘?3-10),減少金屬流入??椎淖枇?,加快金屬流速。也可以在模子工作帶出口端銼修一適當(dāng)?shù)男苯牵?0.5-1.5),使擠壓出的制品盡快地脫離工作帶(實際上是縮短工作帶),減少金屬流動阻力,而起到金屬流速加快的作用。平面分流組合模的加快:主要依靠調(diào)整分流孔的面積和位置,或改變模橋的形狀、角度、增大金屬供給量和供給速度。

第76頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一3.擴大??壮叽缛绻麛D壓出的型材小于圖紙要求尺寸,需要擴大模子模孔。在修模前要仔細(xì)檢測模孔工作帶尺寸,檢查是否有內(nèi)斜或外斜現(xiàn)象,修模時,銼刀端平,使修后的??坠ぷ鲙б欢ù怪庇谀W佣嗣?,銼后拋光。如果擴孔量大,可上機床加工。4.縮小??壮叽缈s小??壮叽缫葦U大模孔尺寸困難的多,縮小??壮叽绲姆椒ㄓ写驌舴?、補焊法、鍍鉻法。

第77頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一打擊法:用圓頭錘在需要縮小??撞课坏墓ぷ鞫嗣媲么颉N頭打擊的方向與工作帶平行,位置距???5mm.注:敲擊的位置距??滋讓⒐ぷ鲙Т蛩?,造成模具報廢;

敲擊的位置距??滋h(yuǎn),起不到縮孔的效果;

打擊??子玫腻N子刃口不要太鋒利,最好磨成R3R5的圓弧狀。要求錘頭材料要堅硬,高于模子硬度。

敲擊時取金屬流速較慢的一側(cè),使加快流速,也可縮小模孔。第78頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一補焊法:在模子需縮孔處焊上一層與模子同樣材料的金屬,然后修平。其方法是:先將模子加熱到400C(連同焊條一起加熱)補焊保溫去應(yīng)力銼平(防止見水,以防裂)鍍鉻法:就是將??仔枰s小的部位拋光至Ra0.4m,再將不需鍍鉻部位保護(hù)起來,然后放到鍍鉻槽里,鍍上一層適當(dāng)厚度的鉻層,達(dá)到縮小??椎哪康摹e冦t層的硬度很高(HRC60以上),表面光潔,厚度可達(dá)1mm左右。第79頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一5.光模當(dāng)模子工作帶出現(xiàn)粗糙、擦劃傷、麻面等缺陷時進(jìn)行拋光。試模前、生產(chǎn)上機前、氮化前都要拋光至Ra0.4m。

6.氮化:模子氮化后要求滲氮層深度150—180um金相法測定滲氮層不均勻度<30um白亮層厚度<4um滲氮層表面硬度HV=900-1200顯微硬度計測定滲氮層脆性1—3級第80頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一五、穿孔系統(tǒng)的失效與損壞:1.縮徑和拉斷—當(dāng)穿孔針?biāo)惺艿哪Σ晾瓚?yīng)力超過工具材料在工作溫度下的屈服強度時,就會因塑性變形而產(chǎn)生沿縱向伸長而直徑縮小的縮頸現(xiàn)象。如繼續(xù)變形,穿孔針就可能被拉斷。產(chǎn)生原因:材料選擇不當(dāng)或熱處理硬度過低;設(shè)計尺寸過小或許用強度偏低;第81頁,共96頁,2023年,2月20日,星期一使用溫度過高;潤滑條件不良或表面狀態(tài)不佳而引起摩擦拉應(yīng)力或附加應(yīng)力過大。2.彎曲失穩(wěn):

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