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铝单板加工过程常见的缺陷与原因分析

作者:admin人气:0发表时间:2015-08-08 03:25

铝单板加工过程常见的缺陷有:铝单板加工缩孔、“死区”剪烈和折叠、纵向裂纹、横向裂纹、铝单板加工件弯曲、由拉缩引起的截面尺寸不符、残余应力大、以及粗晶环等。


缩孔是导致铝单板加工产生缺陷的重要原因,主要是因为B区金属的轴向压应力小,故当A区金属往凹模孔流动时便拉着B区金属一道流动,使其上端面离开冲头并呈凹形,再加上径向压应力的作用便形成这样的缩孔。防止的对策是正确控制压余的高度,必要时可增加反向推力。


铝单板加工时,如果摩擦系数大和模具温度较低时,常在凹模底部形成一个难变形区,通常称为“死区”。由于该区金属不变形,而与其相邻的上部金属有变形和流动,于是便在交界处发生强烈的剪切变形,严重时将引起金属剪裂,即“死区”裂纹,有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠。


应当指出,在与“死区”交界处产生的强烈剪切变形对铝单板加工件的组织和性能有重要影响,有关这方面的内容我们在《锻件组织和性能控制》一书中作了介绍,这里不再重复。防止“死区”剪裂和折叠的对策是改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度,还可以采用带锥角的凹模,锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力,该分力与摩擦力的方向相反,从而有利于金属的变形和流动。根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角,以抵消摩擦的影响。


在铝单板加工筒内尽管可能产生铝单板加工缩孔和“死区”剪裂等缺陷,但变形金属处于三向受压的应力状态,能使金属内部的微小裂纹得以焊合,使杂质的危害程度大大减小,尤其当铝单板加工比较大时,这样的应力状态对提高金属的塑性是极为有利的。但是在铝单板加工制品中常常产生各种裂纹。


铝单板加工时,变形金属在经过孔口部分时,由于摩擦的影响,表层金属流动慢,轴心部分流动快,使筒内已经形成的不均匀变形进一步加剧,内外层金属流动速度有差异,但两者又是一个整体,因此必然要有相互平衡的内力,,则更增大了附加拉应力的数值。


如果凹模孔口形状复杂,例如铝单板加工叶片时,由于厚度不均,各处的阻力也不一样,较薄处摩擦阻力大,冷却也较快,故流动较慢,受附加拉应力作用,常易在此处产生裂纹,尤其铝单板加工低塑性材料更是如此。


铝单板加工空心件时,如果孔口部分冲头和四模间的间隙不均匀,间隙小处,由于摩擦阻力相对较大,金属温度降低也较大,金属流动较慢,受附加拉应力作用,可能产生的横向裂纹。流动快的部分由于受流动慢的部分的限制,受附加压应力。但是其端部却是受切向拉应力的作用,因此常常产生纵向裂纹。

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