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压铸件及其它铸造件缩孔缩松问题解决的终极方法 - c. m V( n, l, X6 u5 J2 D7 U3 X1 {3 e
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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? % T( k$ R4 \, N$ m: p- s+ P' n9 Q' j
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1.压铸件缩孔缩松现象存在的原因 . t; h" ~7 b0 ^% E# u+ q1 l
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. ) T. e1 D3 r5 Y' j" ]; l1 ?
' n6 @# ?2 m& U5 C+ Q3 r 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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, q% x! |( A9 c6 J" ~. i 2.解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径
+ H6 d$ O. e$ O, o0 _. u! ^ 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? $ _9 q1 k* @/ u& T) @- C
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. ) Q! _& |( M9 w" ~# |- V7 C9 l
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3.补缩的两种途径 " e, g( m& }: @* R1 E2 B' \
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. 2 M! C; q3 k+ W; k; j' M0 d
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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. 2 o" c6 h& _$ D( I# l9 I
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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. |1 y& q. y9 L* ]
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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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: Y, K1 o: D6 Y; q' Z, X' d( f 4.强制补缩的两种程度:挤压补缩和锻压补缩 - u. R- { s2 x/ m9 h
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.
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: ~8 H6 }7 U3 Q. \/ o 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”.
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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”帕斯卡定律”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.
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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.
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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. ( }7 R* r0 F/ ^* n, P7 `
* X% V" i: H9 B6 b; ] 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. 0 n4 ^- P! Q2 Y
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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（熔汤锻造）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. 1 U2 d' }- J- G$ h: K; n
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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. / L& S8 f! O1 g" r
9 L/ I! W2 _: N 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. & a4 N3 G( ]7 `5 W
% i# w. b7 a% |8 q0 h# X( L) r 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. 1 ]/ D) Y7 H, J$ ]3 i5 q
v4 H; O' A) F. n( j. h 有关挤压压铸模锻（简称“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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发表于 2006-2-23 12:54
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