解决压铸件及其它铸造件缩孔缩松问题的终极方法 ! i5 A- B3 f7 \: E9 G. U9 K ; D0 @7 w# v8 ~9 e* x1 T" A; S' y 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?2 ]7 ] O, \ t5 ?! M. _5 |1 m
* [# U* E, l0 c- x7 h/ Q1.压铸件缩孔缩松现象存在的原因 $ h- x4 v+ f2 b/ j9 @5 U+ @, Q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.- f( J- _3 X- Q7 K# J$ i: m- _4 @ . J8 Q* d5 U( J, T8 A 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.7 f/ Y4 r1 o0 a/ ?% A
4 ^* H* t7 J4 P1 e; s2.解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径 " ]; P/ {* v+ X2 H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. 2 N5 h; ?# D9 g/ e4 ~# X, q, p @% G& p% w* @0 c' ~ 这个办法又是什么呢? % M7 W3 `" E) j9 @+ k- K9 \8 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. 4 L$ u, ]4 A+ [0 q, w& ^ + R9 z- v8 {- s) l {: l! O3.补缩的两种途径2 b: P; @: W( j+ |( 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.7 }! ~+ s% d/ _/ F / B; C9 c7 W2 G: P3 D1 l% G" N3 C4 { 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. 4 q, b8 Z2 }% a% j6 @ g + B2 E2 `+ |3 r& A0 E0 t K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.) G/ |/ U, }: V7 r - O4 H& o' N4 @8 P% q2 l9 d8 k 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. 2 D$ C. c5 e$ B7 v2 d, s4 T* E% H4 O& [8 X. V# ~& t 4.强制补缩的两种程度:挤压补缩和锻压补缩 + K$ ~# F# a% c2 ]% a2 o1 V% C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./ m& ?, ] ?# O+ |5 |; |
- _; l# H9 y7 Z w2 {9 r" {5 B, 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”. ) h- z& e" @( g, Q- l* I 3 j' E% G) _ [' k1 @% P7 A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.9 v9 |8 o2 m \+ W* V6 ~0 a
1 A- e! U9 q7 z$ D“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. * c# v0 r6 \$ P; z" j0 | % D- X4 u! y/ W0 r& g4 _" H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. " E2 {3 N0 u; T! E$ n% s$ A; Y5 k( Z" @' T$ p% D 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.$ o* B2 a3 ^! X) r2 J % f5 r# I3 R2 T! k& M5 v( c1 u! P, k 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.3 v- P% T$ B- _% [ / f+ a9 ^( c3 w ”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.9 K; N* s+ k* S" J 5 [$ V, |- A9 d L 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. 8 ~$ @- _. h; j' P5 J. p ) A" ]" F0 Z7 a/ M& B C" h; a) S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.1 X4 m( K! x. E5 }
t Y- k) \( Z C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. |