四六鐵黃銅筒形件熱反擠壓表面重皮與氣泡缺陷的分析

鐵立方越級塑股樣耐斯合模機·飛模好幫手耐飛斯電話(huà):07692270297傳真:0769-22098240Tel:4008-862-868Http://www.dyz-tif.comHttp://www.nicemachine.netE-mail:nice@nicemachine.net四六鐵黃銅筒形件熱反擠壓表面重皮與氣泡缺陷的分析周有源寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程系(陜西寶雞721013)【摘要】分析了四六鐵黃銅熱反擠壓筒形件表面重皮、氣泡等缺陷與工藝參數之間的關(guān)系及缺陷產(chǎn)生的杋理,提岀了選擇合理的加熱溫度、擠壓速度、減少餅料表面缺陷,合理潤滑,嚴格執行工藝操作規程的預防措施,消除了制件缺陷關(guān)鍵詞:四六鐵黃銅筒形件;熱反擠壓;缺陷分析;預防措施中圖分類(lèi)號:TC3762文獻標識碼:B文章編號:1671-3508-200903-52-136Analysis of the Surface Lacunas and air Bubble Defects of眾嘉善天HFe62-1 Cylindrical Pressure Parts[Abstract] Analyzed the mechanism and the interrelationship of process variable and surfacelacunas. Advanced the reasonable heating temperature, reasonable extrusion speed. The new技change of the process variable could lack the surface lacunas, increasing the lubrication有限avoiding the products defectsKey words: HFe62-l cylindrical pressure parts; hot inverted extrusion; the analysis of lacunas;公preventive measure司1產(chǎn)品分析擠壓。該工藝方法設備投資規模較小,即適于大批量P某產(chǎn)品半成品如圖1所示材料為四六鐵黃銅用生產(chǎn)也適于中小批量的生產(chǎn)但在熱反擠壓工序③熱反擠壓工藝生產(chǎn),后經(jīng)變薄拉伸至成品。銅餅毛坯于金屬變形復雜,影響其質(zhì)量因素較多在生產(chǎn)中制尺寸為1569mm×528m。該產(chǎn)品表面要求較高不件內表面常常出現重皮氣泡(金屬鼓包)夾渣夾俅球能有重皮、氣泡等缺陷。圖1所示半成品件的加工工灰敝開(kāi)式裂紋等缺陷各部位缺陷如圖2圖3圖4⑤藝方法為用半連續鑄造方法生產(chǎn)銅錠→切餅→熱反所示。這些缺陷影響了產(chǎn)品質(zhì)量降低了成品率。只侍greenhouse gas data and international climate policylM, [6] Gronostajski, J, Marciniak. H, Matuszak, A: Production/teReport of the world resources institute, 2005.of Composites on the base of AlCu4 Alloy Chips[]. Mat.[2]Herlan, T Optimaler Energieeinsatz bei der FerigungProe,Tech,1996,60,719-722durch Massivumformung M). Dr-Ing. thesis, University [7] Fogagnolo, J, Ruiz-Navas, E, Simon, M, Martinez, M.Stuttgart, Springer, ISBN 3-540-50876-7, 1988.Recycling of aluminum alloy and aluminum matrix[ 3] Geertruyden, W: Cost-effective consolidation of finecomposite chips by pressing and hot deformation[M]. J.aluminum scrap for increased remelting efficiency M]Mat. Proc. Tech, 2003. 143-144Department of energy's(DOE), Technical report DE-FG36 [8] Allwood, J M, Huang, Y, Barlow, C Y: Recycling scrap03c013168,2005aluminum by cold-bonding M).Proceeding of the 8th ICTP,[4]Sharma, C, Nakagawa, T. Recent development in the2005recycling of machining swars by sintering and powder [9)K中國煤化工mM,Km,Aforging]. Annals of the CIRP, 1977. 25(1)Mant[5 Valberg, H. Extrusion welding in aluminum extrusion[J].YHCNMHGof the 8thInt. J. of Materials and Product Technology, 2002, 17(7),technology seminar, 2004, 461-468497-556.《模具制造》2009年第8期83·方數據z鐵次方益級塑股橫親耐斯合模機·飛模好幫手斯電話(huà):0769-227070297傳真:0769Tel:4008-862-868Http://www.dyz-tif.comHttp://www.nicemachine.netE-mail:nice@nicemachine.net高12的范圍以?xún)?距離筒底越近缺陷點(diǎn)越多,而在底部凸臺上無(wú)缺陷產(chǎn)生,內底轉角處最多,沿圓周方74向無(wú)分布特征,制件外表面極少存在。22基本形態(tài)(1)重皮的形態(tài)。a起皮類(lèi)重皮是1個(gè)方向或3個(gè)方向與基體連成一體,其余方向開(kāi)口的金屬分層缺陷。壁部缺陷開(kāi)口朝向內底,底部缺陷朝向中心。起皮的厚度是由缺陷根部向圖1擠壓件圖開(kāi)口處減少,根部最厚一般為03mm~05mm,開(kāi)口處最薄、最嚴重的是凸臺周?chē)纬傻沫h(huán)形、月牙形重皮。嘉善天藝科技有限公司專(zhuān)業(yè)b.附著(zhù)、粘貼類(lèi)。此類(lèi)重皮的特征極為特殊,它是大小不等的不規則片狀重皮(麩皮狀金屬附著(zhù)物)沿輻射線(xiàn)方向區域具有明顯的擦痕,在附近有與該重皮大小近似的表皮缺肉的痕跡缺陷。圖2擠壓件凸臺周?chē)仄個(gè)別較深的夾灰、夾渣的裂口、裂縫(2)氣泡的形態(tài)。在缺陷發(fā)生區域有氣泡產(chǎn)生,該氣泡一般直徑d40mm,高度15mm左右,形狀為圓形或不規則橢圓形凸起,個(gè)別為長(cháng)條形、長(cháng)圓形凸起。氣泡周?chē)c金屬連續,表面較為光滑將這些氣泡在水中刺穿,有少量氣體冒出,故稱(chēng)為氣泡。將氣泡刮開(kāi),泡內有黑色雜質(zhì)粉末存在,對泡內黑色粉末進(jìn)行理化分析,其主圖3擠壓件內底轉角處幣皮要成份為碳素或石墨類(lèi)物質(zhì),對氣泡壁的金屬組織進(jìn)侍行金相分析未發(fā)現明顯異常,氣泡壁厚一般在06mm以?xún)?氣泡表面深度在15mm以?xún)?。電熱擠壓工藝過(guò)程及參數對餅狀毛坯,利用工頻感應爐加熱至680℃720℃,在水壓機上反擠壓成型,擠壓機工作速度為300mms,回程速度為700mms,潤滑劑為石墨加汽缸圖4擠壓件壁部重皮油,人工涂抹于模具工作表面。有弄清產(chǎn)生缺陷原因并加以消除,才能保證生產(chǎn)出符4影響缺陷因素觀(guān)察與分析合要求的產(chǎn)品。觀(guān)察發(fā)現重皮、氣泡的產(chǎn)生在生產(chǎn)中有一定的隨機性耠哈合的飪料,分析排除了鑄造缺2重皮、氣泡的特征中國煤化工產(chǎn)過(guò)程在生產(chǎn)現場(chǎng)多2.1分布區域CNMHG斗表面粗糙度,模具操通過(guò)在生產(chǎn)現場(chǎng)對制品的詳細觀(guān)察發(fā)現重皮與作狀態(tài)和潤滑劑涂抹情況,餅料入模溫度,餅料入?！箽馀莸热毕莅l(fā)生的部位一般位于制件內表面,且在筒到開(kāi)始壓制的時(shí)間,起模時(shí)間,以及制件出模時(shí)內?！赌＞咧圃臁?009年第8期鐵立方越股樓條企m⑤耐斯合模機·飛模好幫手斯電話(huà):0769-227070297傳真:0769-22708240Tel:4008-862-868Http://www.dyz-tif.comHttp:/www.nicemachine.netE-mail:nice@nicemachine.net腔溫度等進(jìn)行了大量嚴格仔細的監控和測量記錄發(fā)增大。在擠壓的中、后階段,金屬流動(dòng)劇烈且速度快,現如下:表面粘滯區的金屬阻滯流動(dòng),且溫度隨模具溫度驟(1)與餅料加熱溫度有關(guān)。降,因此形成了金屬表面與中心部巨大的溫度梯度和隨著(zhù)餅料加熱溫度的上升,重皮、氣泡出現的概速度梯度。這些局部粘滯形成絕對速度和相對速度率增大。餅料加熱至工藝要求的680℃~720℃時(shí),基死區,與附近的中心區流動(dòng)金屬的變形而形成的剪切本上沒(méi)有發(fā)現重皮、氣泡等缺陷。在料溫較高,超過(guò)應力超過(guò)金屬強度而斷裂。此時(shí),未完全燃燒的油質(zhì)720℃時(shí)就會(huì )出現缺陷,料溫越高,缺陷越嚴重。潤滑劑及殘余物,以及在高壓下封閉壓縮的氣體迅速(2)與潤滑劑涂抹有關(guān)。流動(dòng)進(jìn)入并填充于斷裂區,當變形臨近結束,金屬流良好、均勻的潤滑可減少重皮與氣泡的產(chǎn)生,特動(dòng)速度下降時(shí),滯流、緩流的金屬又跟隨流動(dòng)或有表別是對擠壓凸模下端面的潤滑具有明顯的影響。操層底部紊流金屬層形成的包覆層均留在制品表面形嘉作者潤滑時(shí)對凸模下端面涂抹潤滑劑太少不均勻,成不同形狀的皮下分層開(kāi)裂和起皮(封閉半封閉或氟沒(méi)有涂抹下端面僅給凸模側面涂抹均會(huì )出現重皮全開(kāi)放)。在擠壓結束模具開(kāi)啟時(shí)外部壓力解除,天與氣泡甚至間隔幾個(gè)產(chǎn)品才涂潤滑劑一次這時(shí)重封閉的包覆層內聚集的高壓氣體或液體在高溫下膨≠皮、氣泡產(chǎn)生的概率及嚴重性大大增加。脹而形成氣泡(鼓包),形成了重皮、夾渣、裂縫。這些(3)與壓制速度有關(guān)。缺陷一般深度很小,與鑄態(tài)夾渣形態(tài)均明顯不同。技水壓機操作系統是手動(dòng)比列調速閥,速度完全由有操作者控制。缺陷的程度還與從餅料入模到壓制結6防范措施限束所用的壓制時(shí)間有關(guān)。對高溫料壓制時(shí)間越短,即在搞清了重皮氣泡產(chǎn)生的原因及影響因素后,公壓制速度越高缺陷產(chǎn)生的概率越大,嚴重程度越大?？紤]到作為擠壓件,該件為大型件,質(zhì)量較大,工件搬為了證實(shí)以上的觀(guān)結果將以上幾個(gè)影響因素動(dòng)操作者體力消耗大高溫下作工件還需潤等司/分別進(jìn)行工藝試驗觀(guān)察,分為擠壓速度變化涂潤滑工作條件較差操作者易出現不嚴格執行操作規程的劑、不涂潤滑劑3種情況,對50余件產(chǎn)品進(jìn)行了試驗情況,在生產(chǎn)中加強了工藝培訓與管理增加了自動(dòng)左觀(guān)察結果證實(shí)了前述工藝觀(guān)察結果的正確性上下料裝置嚴格執行工藝規程等措施。例如嚴格在消除高溫料,合理潤滑、對表面磕碰嚴重的餅控制餅料加熱溫度規范潤滑操作規范及潤滑質(zhì)量要料實(shí)施刮修并嚴格按工藝要求進(jìn)行壓制未出現重求,嚴格執行水壓機壓制速度要求,加大操作人員獎賺皮、氣泡缺陷。懲力度經(jīng)過(guò)一段時(shí)間生產(chǎn)考很少再有重皮氣泡缺陷出現,產(chǎn)品質(zhì)量穩定,生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行5缺陷機理分析根據重皮、氣泡產(chǎn)生的條件及影響因素的反映特7結束語(yǔ)征,可進(jìn)行如下分析:在四六鐵黃銅熱反擠壓中重皮、氣泡表面夾壓制速度高(約300ms)產(chǎn)生了極大的塑性變形渣、淺裂紋淺開(kāi)裂等缺陷與鑄造缺陷有著(zhù)本質(zhì)的區能能量集中在強變形的區域內使餅料在模內成型別選擇合理的加熱溫度、擠壓速度減少餅料表面的時(shí)經(jīng)實(shí)測升溫達20℃以上,平均料溫升高約在150℃缺陷,采取合理的潤滑嚴格執行工藝操作規程其上宮左右四六黃銅融化溫度為1,050℃)。例如:餅料加述缺陷是完全可以消除的使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。熱溫度為850℃,快速壓制后形成模內熔化重結晶。當壓制速度在200ms以下時(shí),料溫升高約50℃~8參考文獻10℃。在壓力機動(dòng)作較慢時(shí)熱量的傳導散發(fā)不致]g炎等編鍛壓成型理論與工藝M北京機械工業(yè)出版于影響產(chǎn)品質(zhì)量。流動(dòng)速度大,由于料溫的升高,金中國煤化工屬的高溫強度隨之下降內部剪切強度大降低。四]錢(qián)CNMH制造M北京國防潤滑效果不良(模具表面缺涂或涂層太薄),會(huì )使業(yè)出版社,1988料的表面與模具表面瞬時(shí)粘結、粘滯,局部摩擦阻力《模具制造》2009年第8期方數據