液态模锻技术与设备介绍
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液态模锻摘要:介绍了液态模锻的概念、特点、分类、研究方法、应用以及国内外的发展状况;同时分别对铝、铜、镁合金的液态模锻成型过程的优缺点进行了分析介绍。
关键词:液态模锻;工艺;应用及发展引言液态模锻是一种介于铸造和模锻之间的金属成形工艺,是使注入模腔的金属在高压下凝固成型,然后施加机械静压力,利用金属铸造凝固成形时易流动和锻造技术使已凝固的封闭硬壳进行塑性变形,使金属在压力下结晶凝固并强制消除因凝固收缩形成的缩孔,以获得无任何铸造缺陷的液锻件[1]。
1液态模锻工艺原理、方法及特点1.1液态模锻工艺原理液态模锻是将一定量的熔融金属液体直接注入金属模膛,随后在机械静压力的作用下,使处于熔融和半熔融的金属液体发生流动并凝固成形,且伴有小量塑性变形,从而获得毛坯或零件。
液态模锻是针对铸造工艺中重力铸造,低压铸造,高压铸造等铸造方法易产生的铸造缺陷,如:疏松,缩孔,气泡等缺点,提出利用提高静压力对模具中的液态或半液态金属进行压力充型和压力下凝固之前,必须建立起工艺所要求的压力,用以避免由于被成形的金属从液态到固态时的体积收缩可能带来的缺陷,液态模锻工艺原理如图液态模锻工艺原理图1.2液态模锻方法1.2.1直接加压法(直接液态模锻)直接加压法液态模锻属于整体加压液态模锻成形方法,一般有两种形式。
(1)平底冲头上直接加压。
当金属液浇入凹模后,平底冲头与凹模形成封闭的型腔,并直接加载到金属液上,很快建立起压力使锻件成形,如图所示:(2)异形冲头直接加压法。
当金属液浇入凹模后,异形冲头与凹模形成封闭型腔在冲头的下行过程中先封闭型腔,并使金属液体流动充满型腔,使锻件成形,如图所示:1.2.2间接加压法。
间接加压法属于局部加压法,是将金属浇入凹模或储液腔后,上模先闭合锁定形成整体型腔,然后通过上冲头挤入金属液,使金属反挤流动充满型腔,使之在压力下凝固成形,如图所示:1.2.3间接挤注法。
间接挤注法是指将浇入到储液腔内的金属液,利用上柱塞或下柱塞,通过浇道挤入到封闭的型腔中获得所需的锻件,如图所示:1.3 液态模锻特点1)机械性能高。
液态模锻液态模锻摘要:介绍了液态模锻的概念、特点、分类、研究⽅法、应⽤以及国内外的发展状况;同时分别对铝、铜、镁合⾦的液态模锻成型过程的优缺点进⾏了分析介绍。
关键词:液态模锻;⼯艺;应⽤及发展引⾔液态模锻是⼀种介于铸造和模锻之间的⾦属成形⼯艺,是使注⼊模腔的⾦属在⾼压下凝固成型,然后施加机械静压⼒,利⽤⾦属铸造凝固成形时易流动和锻造技术使已凝固的封闭硬壳进⾏塑性变形,使⾦属在压⼒下结晶凝固并强制消除因凝固收缩形成的缩孔,以获得⽆任何铸造缺陷的液锻件[1]。
1液态模锻⼯艺原理、⽅法及特点1.1液态模锻⼯艺原理液态模锻是将⼀定量的熔融⾦属液体直接注⼊⾦属模膛,随后在机械静压⼒的作⽤下,使处于熔融和半熔融的⾦属液体发⽣流动并凝固成形,且伴有⼩量塑性变形,从⽽获得⽑坯或零件。
液态模锻是针对铸造⼯艺中重⼒铸造,低压铸造,⾼压铸造等铸造⽅法易产⽣的铸造缺陷,如:疏松,缩孔,⽓泡等缺点,提出利⽤提⾼静压⼒对模具中的液态或半液态⾦属进⾏压⼒充型和压⼒下凝固之前,必须建⽴起⼯艺所要求的压⼒,⽤以避免由于被成形的⾦属从液态到固态时的体积收缩可能带来的缺陷,液态模锻⼯艺原理如图液态模锻⼯艺原理图1.2液态模锻⽅法1.2.1直接加压法(直接液态模锻)直接加压法液态模锻属于整体加压液态模锻成形⽅法,⼀般有两种形式。
(1)平底冲头上直接加压。
当⾦属液浇⼊凹模后,平底冲头与凹模形成封闭的型腔,并直接加载到⾦属液上,很快建⽴起压⼒使锻件成形,如图所⽰:(2)异形冲头直接加压法。
当⾦属液浇⼊凹模后,异形冲头与凹模形成封闭型腔在冲头的下⾏过程中先封闭型腔,并使⾦属液体流动充满型腔,使锻件成形,如图所⽰:1.2.2间接加压法。
间接加压法属于局部加压法,是将⾦属浇⼊凹模或储液腔后,上模先闭合锁定形成整体型腔,然后通过上冲头挤⼊⾦属液,使⾦属反挤流动充满型腔,使之在压⼒下凝固成形,如图所⽰:1.2.3间接挤注法。
间接挤注法是指将浇⼊到储液腔内的⾦属液,利⽤上柱塞或下柱塞,通过浇道挤⼊到封闭的型腔中获得所需的锻件,如图所⽰:1.3 液态模锻特点1)机械性能⾼。
液态模锻主要内容:液态模锻也称为挤压铸造、锻打铸造以及熔汤锻造等,是一种锻铸结合的工艺方法。
该方法采用铸造工艺将金属熔化、精炼,并用定量浇勺将金属液浇入模具型腔,随后利用锻造工艺的加压方式,使金属液在模具型腔中流动充型,并在较大的静压力下结晶凝固,且伴有小量塑性变形,从而获得力学性能接近纯锻造锻件而优于纯铸造件的毛坯或零件。
目前,采用这种工艺生产的单件质量可达300kg以上,其材料包括有色金属及其合金、铸铁、碳钢和不锈钢等。
采用此工艺可制造大型铝合金活塞、镍黄铜高压阀体、气动单元组件的仪表外壳,铜合金蜗轮等产品。
关键词:液态模锻,特种塑性成形,模锻工艺流程。
液态模锻工艺划分为金属液和模具准备、浇注、合模施压以及开模取件四个步骤,具体如图9-5所示。
图1液态模锻工艺流程.1 工艺分类液态模锻的工艺过程是把一定量的金属液浇入下模型腔中,当溶液还处于熔融或半熔融状态时施加压力,迫使金属充满型腔形成工件。
在整个凝固过程中,对工件保持压力,以便消除金属凝固时在工件内部产生的缺陷,并使其产生塑性变形,工件凝固及塑性变形,借助顶杆或其它方法将其推出,为下一次操作做好准备。
液态模锻工艺按加压方式可以分为如下三种形式:凸模加压凝固法。
如图9-6所示,熔化的金属浇入凹模1中,凸模2下行与凹模形成封闭型腔,待熔融的金属逐渐凝固时加压使其成形,这种方法适用于铸锭或形状简单的厚壁件,在凸模压力作用下液态金属不产生向上移动。
直接液态模锻法。
如图9-7所示,熔融的金属浇入凹模1,凸模2下行与凹模形成封闭型腔,同时将液态金属压成一定形状。
型腔中的液态金属在一定压力的作用下向上流动,中间冷却凝固。
如果没有使多余金属溶液溢出的措施,则凸模的最终位置便由注入溶液的量来决定,并在工件底部和顶部厚度的变化上反映出来。
杯状和空心的法兰状工件常采用直接液态模锻法加工。
间接液态模锻法。
如图9-8所示,熔融的金属浇入下模2中,上模1先与下模2组成部分型腔,待凸模3下行时将液态金属挤出形成一定的形状。
挖掘机斗齿液态模锻技术研究摘要挖掘机斗齿是工程机械领域的重要零部件,具有承受复杂工况和高强度要求的特点。
液态模锻技术作为一种先进的制造工艺,可以在较短的时间内快速实现对材料的多方面改善,使斗齿在材料性能、尺寸精度和表面质量方面都得到了显著提升。
本文以挖掘机斗齿为研究对象,探讨了液态模锻技术的原理、工艺流程以及其与传统锻造工艺的区别。
通过实验对比和分析,得出了基于液态模锻工艺生产挖掘机斗齿的优势和瓶颈。
最后,提出了进一步完善和优化液态模锻工艺的建议。
关键词:挖掘机斗齿;液态模锻;材料性能;制造工艺AbstractExcavator bucket teeth are important components in the field of engineering machinery, with the characteristics of bearing complex working conditions and high strength requirements. Liquid forging technology is an advanced manufacturing process, which can achieve multiple improvements in materials in a short period of time, making bucket teeth significantly improved in material properties, dimensional accuracy, and surface quality. This paper takes excavator bucket teeth as the research object, explores the principles, process, and differences between liquid forging technology and traditional forging technology. Through experimental comparison and analysis, the advantages and bottlenecks of producing excavator bucket teeth based on liquid forging technology are obtained. Finally, suggestions are made for further improving and optimizing liquid forgingtechnology.Keywords: excavator bucket teeth; liquid forging;material properties; manufacturing process正文1. 引言随着机械工程技术的不断进步,工程机械在施工、采矿、挖掘等领域得到了广泛应用。