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熔模鑄件缺陷分析與案例,了解缺陷類型、學(xué)會(huì)分析并解決缺陷
(2)較重缺陷
鑄件產(chǎn)生缺陷的數(shù)量較多,損失較大;或經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷(或稱“常見病”),或反復(fù)產(chǎn)生的缺陷(或稱“多發(fā)病”),稱之為較重缺陷。
需要管理者、鑄造工程師、質(zhì)量工程師或理化分析師,及檢測(cè)工程師等共同分析解決(根據(jù)分析缺陷的實(shí)際需要而增、減)。需要借助于化學(xué)成分分析、金相分析、斷口分析和機(jī)械性能檢測(cè),以及無損探傷、電鏡等先進(jìn)檢測(cè)手段,綜合分析。確定缺陷名稱,產(chǎn)生的主要原因;采取有效的對(duì)策。
(3)嚴(yán)重缺陷
鑄件在使用過程中,由于應(yīng)力、時(shí)間、溫度、環(huán)境介質(zhì)或操作失誤等因素的作用,使鑄件失去原有的功能的現(xiàn)象,稱之為鑄件失效。如果鑄件存在缺陷導(dǎo)致失效,稱為嚴(yán)重缺陷。鑄件失效給用戶造成重大的經(jīng)濟(jì)損失時(shí),用戶將提出不菲的索賠。為此,就必須委托第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu),有時(shí)利用電鏡、探針和各種譜儀等先進(jìn)分析檢測(cè)手段,更加精準(zhǔn)的判定鑄件失效的真正原因。必要時(shí),還要聘請(qǐng)專家和專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出權(quán)威結(jié)論。
本文重點(diǎn)闡述廣泛使用的、最基本的缺陷分析方法——直觀分析法。
二、直觀分析法
1、概述
直觀分析法把鑄件缺陷目視特征作為缺陷分析的依據(jù)。所以直觀分析法特別重視、經(jīng)常利用金相分析,甚至是掃描電鏡,或掃描電鏡—能譜分析等先進(jìn)的檢測(cè)手段,對(duì)缺陷目視特征的檢查和確認(rèn)。
2、基本要求
采用直觀分析法必須深入現(xiàn)場(chǎng)解決問題,需要熔模工作者具有比較深厚的專業(yè)知識(shí)、比較豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及正確處理問題的技能;因此,對(duì)缺陷分析者提出了最基本的要求和應(yīng)具備的素質(zhì)。
(1)深入現(xiàn)場(chǎng),收集資料。
① 什么是現(xiàn)場(chǎng)?
展開 6大典型注塑缺陷分析與實(shí)操技巧
在平滑的表面,可清楚看見沿著熔合線的缺口;而在結(jié)構(gòu)性表面,則會(huì)在熔合線邊緣出現(xiàn)光澤差別
② 因熔流的接合位置不是單相熔合,所以會(huì)導(dǎo)致脆弱點(diǎn)的形成
③ 若使用含有添加劑(如色母)的塑料,添加劑會(huì)因流向而于熔合線附近整齊排列,導(dǎo)致熔合線附近的顏色偏差更明顯
缺陷分析與解決方法
注塑成型是一個(gè)復(fù)雜的過程,塑料在封閉的模具內(nèi)流動(dòng)冷卻固化是不可視的,成型品的外觀及翹曲缺陷是多年來一直困擾廣大注塑工作者的問題。注塑缺陷產(chǎn)生的原因涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)、成型材料、工藝參數(shù)等幾個(gè)方面,從理論上來說涉及聚合物流變學(xué)、傳熱學(xué)、材料力學(xué)等等,如何從根本上找到注塑缺陷的原因并進(jìn)行改善?我們特地邀請(qǐng)塑庫(kù)網(wǎng)技術(shù)專家王結(jié)文從多方面對(duì)成型缺陷進(jìn)行剖析,并用實(shí)例說明解決成型缺陷的對(duì)策,真正做到防患于未然。
展開 經(jīng)驗(yàn)分享 | 6大典型注塑缺陷分析與實(shí)操技巧
在平滑的表面,可清楚看見沿著熔合線的缺口;而在結(jié)構(gòu)性表面,則會(huì)在熔合線邊緣出現(xiàn)光澤差別
② 因熔流的接合位置不是單相熔合,所以會(huì)導(dǎo)致脆弱點(diǎn)的形成
③ 若使用含有添加劑(如色母)的塑料,添加劑會(huì)因流向而于熔合線附近整齊排列,導(dǎo)致熔合線附近的顏色偏差更明顯
缺陷分析與解決方法
注塑成型是一個(gè)復(fù)雜的過程,塑料在封閉的模具內(nèi)流動(dòng)冷卻固化是不可視的,成型品的外觀及翹曲缺陷是多年來一直困擾廣大注塑工作者的問題。注塑缺陷產(chǎn)生的原因涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)、成型材料、工藝參數(shù)等幾個(gè)方面,從理論上來說涉及聚合物流變學(xué)、傳熱學(xué)、材料力學(xué)等等,如何從根本上找到注塑缺陷的原因并進(jìn)行改善?我們特地邀請(qǐng)塑庫(kù)網(wǎng)技術(shù)專家王結(jié)文從多方面對(duì)成型缺陷進(jìn)行剖析,并用實(shí)例說明解決成型缺陷的對(duì)策,真正做到防患于未然。
展開 直播預(yù)告 | 解鎖增材制造黑科技,玩轉(zhuǎn)粉床熔融仿真與缺陷分析
面對(duì)以上問題,海克斯康推出了Simufact Additive粉床熔融增材制造工藝仿真方案并新增了缺陷分析模塊PDA,有效應(yīng)對(duì)增材制造中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
本次直播將為大家介紹海克斯康Simufact增材制造仿真解決方案,以粉床熔融工藝仿真分析為核心,同步介紹圍繞粉床熔融工藝而釋放的缺陷分析模塊,及最新版本的新功能。鎖定直播間,精彩搶先看!
4月10日 14:00
▲ 掃碼參與報(bào)名
立即預(yù)定
直播內(nèi)容聚焦
? Simufact Additive粉床熔融工藝仿真方案詳解
? 新增缺陷分析模塊(PDA)功能揭秘
? Simufact Additive最新版本功能介紹
徐 蕾 ??怂箍倒I(yè)軟件增材制造 高級(jí)工程師
中國(guó)海洋大學(xué)碩士。具有7年以上的增材制造仿真經(jīng)驗(yàn),廣泛的了解國(guó)內(nèi)外客戶在增材制造領(lǐng)域中的仿真需求以及發(fā)展現(xiàn)狀,支持過國(guó)內(nèi)航空、航天、汽車、醫(yī)療、能源、機(jī)械、電子等各領(lǐng)域的增材制造仿真問題,針對(duì)客戶的需求能夠提供有效、合理的增材制造仿真解決方案,為客戶解決實(shí)際問題。
展開 
22MnB5 熱成形門環(huán)試制工藝及缺陷分析
圖1 前期傳統(tǒng)方案和門環(huán)方案對(duì)比
試制結(jié)果分析
力學(xué)性能分析
材料性能首檢有3 處不合格,經(jīng)過多輪模具研合,模具保壓時(shí)間和冷卻速度的調(diào)試整改后,性能可以滿足要求,具體取樣位置如圖2 所示,性能指標(biāo)見表1。
缺陷分析和整改
通過對(duì)首輪樣件分析,共發(fā)現(xiàn)有以下幾類缺陷:起皺、開裂、壓傷、面不平和尺寸超差等。通過多輪調(diào)試和分析,發(fā)現(xiàn)原因主要有模具型面加工粗糙、模具沒有有效研合、成形沒有到底、定位不準(zhǔn)確、壓料力和間隙大小不合適等模具加工和生產(chǎn)制造問題,也有前期產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型考慮不足導(dǎo)致的問題等,首輪樣件如圖3 所示。
圖2 門環(huán)取樣位置示意圖
表1 多輪調(diào)試后的性能值
圖3 首輪樣件實(shí)物
圖4 多輪調(diào)試后樣件實(shí)物
在試制階段,通過模具型面研合、增加有效定位裝置和設(shè)備生產(chǎn)參數(shù)的調(diào)整等,基本上可以解決上述的缺陷問題,型面符合率達(dá)到90%以上。多輪調(diào)試后樣件實(shí)物如圖4 所示。
方案對(duì)比
針對(duì)前期4 個(gè)零件開發(fā)的工藝方案和激光拼焊門環(huán),從整車車身的零件數(shù)量,模具套數(shù)和重量、零件重量,模具價(jià)格和焊點(diǎn)數(shù)量等多維度來對(duì)比,具體見表2。
通過對(duì)門環(huán)各個(gè)落料片的焊縫位置調(diào)整和排樣優(yōu)化,材料利用率可以達(dá)到近76%。從表2 中可以看出,門環(huán)方案可以很大程度地減少零件和模具開發(fā)的數(shù)量,便于人員配置和項(xiàng)目管理。除了非涂層熱成形鋼的價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯外,門環(huán)方案還能帶來額外的輕量化效果,比前期方案整車減輕3kg 以上。同時(shí),模具整體開發(fā)費(fèi)用也有顯著降低,也省去了后續(xù)焊接和工裝夾具的開發(fā)。
展開 電壓、電流互感器典型事故缺陷分析
電壓互感器典型缺陷分析
2. 電流互感器典型缺陷分析
討論疑難技術(shù)問題?
Moldex3D模流分析之東陽實(shí)業(yè)成功克服車用霧燈表面缺陷的對(duì)策
大綱
本案例的塑料射出成型之車用霧燈組件(圖一),出現(xiàn)外觀缺陷問題(圖二)。由于此產(chǎn)品為汽車內(nèi)飾件,因此必須防止結(jié)合線出現(xiàn)在表面。另外,鎖附機(jī)構(gòu)的結(jié)合線,也不能出現(xiàn)在外觀表面。東陽團(tuán)隊(duì)透過Moldex3D模流分析探討澆口配置對(duì)于結(jié)合線位置與縫合角度的影響及改善,并透過調(diào)整肉厚,改善母模包封問題,成功改善產(chǎn)品外觀質(zhì)量。
圖一 本案例之霧燈組件
圖二 藍(lán)色區(qū)域?yàn)橛忻黠@外觀問題的部分
挑戰(zhàn)
避免產(chǎn)品外觀產(chǎn)生縫合線
找出有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)以解決包封問題
解決方案
東陽團(tuán)隊(duì)藉由模擬分析不同流道配置及調(diào)整肉厚,優(yōu)化流動(dòng)行為,避免在產(chǎn)品外觀產(chǎn)生縫合線。另外,根據(jù)Moldex3D的流動(dòng)分析結(jié)果,東陽團(tuán)隊(duì)調(diào)整了角落處的肉厚,也使包封和縫合線位置獲得改善。
效益
有效解決結(jié)合線、包封在產(chǎn)品外觀上的缺陷
避免多次的修模成本
加速設(shè)計(jì)決策
案例研究
本案例之車用霧燈產(chǎn)品研發(fā),分為設(shè)計(jì)和試模兩階段。兩階段都依不同目的應(yīng)用Moldex3D模擬技術(shù)。在制模前的設(shè)計(jì)時(shí)間,模擬目的為驗(yàn)證澆口設(shè)計(jì)及預(yù)測(cè)潛在外觀缺陷。在澆口設(shè)計(jì)部分,共須驗(yàn)證三組澆口類型,包括不同的澆口數(shù)量、澆口位置及水路配置等。設(shè)計(jì)決策的標(biāo)準(zhǔn)在于成品的縫合線和包封數(shù)量,表面缺陷最少的設(shè)計(jì)將被視為最優(yōu)化的產(chǎn)品。制模及完成第一次試模后,則以模擬技術(shù)驗(yàn)證實(shí)際試模的產(chǎn)品。此外并分析試模產(chǎn)品上觀察到的缺陷,以找出造成缺陷的根本原因和有效解決方案(圖三)。
圖三 各研發(fā)階段的主要目標(biāo)
使用Moldex3D進(jìn)行的第一個(gè)任務(wù)為澆口設(shè)計(jì)驗(yàn)證。如圖四所示,Type A的設(shè)計(jì)中,于產(chǎn)品下方中間處單點(diǎn)進(jìn)澆;Type B也是單點(diǎn)進(jìn)澆,但進(jìn)澆位置改為下方右側(cè);Type C則為左右兩側(cè),兩點(diǎn)進(jìn)澆。
展開 分析鑄件最頭疼的缺陷:縮松問題,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)方法
摘要:縮松是灰鑄鐵中一種常見的鑄造缺陷,對(duì)于剎車盤類安全件來說,其性能及安全受到極大的影響。
本文主要借助掃描電鏡來分析缺陷的具體特征,并通過分析剎車盤的生產(chǎn)工藝及使用模擬軟件來分析該缺陷理論形成位置及其傾向。通過更改生產(chǎn)工藝、控制澆注溫度來不斷改善此類缺陷,不斷降低其發(fā)生傾向,并最終達(dá)到消除該類缺陷的目的。
關(guān)鍵詞:縮松 剎車盤 解決措施
一、背景
我司主營(yíng)汽車零部件,主要產(chǎn)品為汽車剎車盤。我司剎車盤主要采用灰鑄鐵材質(zhì),濕砂型鑄造,三乙胺冷芯盒法制芯。
縮松是灰鑄鐵中一中常見的鑄造缺陷,其形成機(jī)理是由于鐵液的液態(tài)收縮和凝固收縮超過周圍已凝固部分的固態(tài)收縮,隨著結(jié)晶凝固過程的進(jìn)行,待鐵液全部凝固后,在鑄鐵件最后凝固部位因無鐵液補(bǔ)縮形成縮松。因縮松減少了鑄鐵件受力的有效截面積,并在附近產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,從而使鑄鐵件的力學(xué)性能大幅下降[1]。
我司生產(chǎn)產(chǎn)品YH2245屬于帶風(fēng)道雙片剎車盤(簡(jiǎn)圖見圖1),其工藝為小端面朝下進(jìn)行布置(如圖2),化學(xué)成分見表1,澆注溫度為1436℃。在其剎面與小端的交接部位,精加工完成后產(chǎn)生類似縮松缺陷(如圖3),該缺陷批量出現(xiàn),其大小約為15*10mm2,出現(xiàn)位置統(tǒng)一且明顯。
展開 沖壓覆蓋件屈服紋缺陷的微觀分析
但在實(shí)際生產(chǎn)中我們經(jīng)常會(huì)遇到某些帶鋼經(jīng)過拉矯以后,雖在一定程度上改善了板形質(zhì)量,卻導(dǎo)致表面上出現(xiàn)不同程度的褶皺或橫褶紋缺陷,有些汽車用板甚至是在沖壓成形環(huán)節(jié)才顯示出類似缺陷,這種橫褶紋俗稱屈服紋,且大部分褶紋通常還有手感,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。針對(duì)這種缺陷,對(duì)其進(jìn)行深入地顯微分析,才能最大程度地避免相關(guān)缺陷的出現(xiàn)。
案例分析
設(shè)備和儀器
分析設(shè)備主要有Bruker公司Contour GT型三維光學(xué)輪廓儀,F(xiàn)EI 公司Quanta400 型掃描電鏡,ZWICKZ600E型電子拉伸試驗(yàn)機(jī)。
表面輪廓觀察
用Bruker公司Contour GT型三維光學(xué)輪廓儀對(duì)表面屈服紋處進(jìn)行觀察,如圖2 所示。
拉伸力學(xué)檢驗(yàn)及斷口分析
圖1 帶有屈服紋缺陷的沖壓覆蓋件
在圖1 中的藍(lán)色區(qū)域中取樣條進(jìn)行A50 尺寸標(biāo)準(zhǔn)的拉伸力學(xué)分析,兩個(gè)樣條的拉伸力學(xué)曲線如圖4和圖5 所示。
由圖4、圖5 可以看出兩個(gè)試樣在拉伸過程中的屈服平臺(tái)均明顯短于正常的拉伸曲線,且屈服強(qiáng)度都在380MPa、抗拉強(qiáng)度都在445MPa 以上,其延伸率都高于26%,而常規(guī)的此鋼種的屈服強(qiáng)度在330MPa 左右、抗拉強(qiáng)度在435MPa 左右,正常的延伸率在18%左右,可見試樣表面有屈服紋,能在一定程度上改變其拉伸力學(xué)屬性。
用電鏡對(duì)拉伸后的試樣進(jìn)行斷口觀察,如圖6、圖7 所示??梢杂^察到斷口處皆為韌窩特征,但韌窩明顯有剪切拉伸變形,懷疑是表面的屈服紋在拉伸時(shí)產(chǎn)生的微量剪切力導(dǎo)致。
討論和分析
在一般情況下,退火后的帶鋼會(huì)帶有明顯的屈服平臺(tái)。而平整時(shí)的張力只使帶鋼產(chǎn)生彈性變形,沒有塑性變形。
展開 鎂合金材料熱處理的質(zhì)量檢測(cè)及缺陷分析
鎂合金材料熱處理缺陷分析
鎂合金熱處理時(shí)容易產(chǎn)生的五種常見缺陷是:氧化、過燒、彎曲與變形、晶粒異常長(zhǎng)大和性能不均勻。
(1)氧化
如果鎂合金工件進(jìn)行熱處理時(shí)沒有使用保護(hù)氣體,則會(huì)發(fā)生局部氧化甚至在爐火內(nèi)起火燃燒。通常向熱處理爐內(nèi)通入(0.5~1.5)Vol.%SO2或(3~5)Vol.%CO2,或含(0.5~1.5)Vol.%SF6的CO2保護(hù)氣體,或惰性氣體來避免鎂合金工件的氧化。惰性氣體由于成本過高而較少應(yīng)用。此外,需要保證爐膛的清潔、干燥和密封。
(2)過燒
加熱速度太快、加熱溫度超過了合金的固溶處理溫度極限,以及合金中存在較多的低熔點(diǎn)物質(zhì)時(shí),鎂合金工件容易出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。通常采用分段加熱或從260℃升溫至固溶處理溫度的時(shí)間要大于2h,并將爐溫波動(dòng)控制在±5℃范圍以內(nèi),以及降低鋅含量至規(guī)定的下限等方法來避免鎂合金工件的過燒。
(3)彎曲與變形
熱處理過程中沒有使用夾具或支架、工件缺少支撐以及熱量分布不均勻等都會(huì)導(dǎo)致鎂合金工件彎曲和變形。為了減小或消除鎂合金工件的彎曲與變形,需要對(duì)以下幾個(gè)方面加以注意。對(duì)于截面薄、跨度長(zhǎng)的工件需要支撐;對(duì)于形狀復(fù)雜的工件應(yīng)使用夾具或成形支架等;對(duì)于壁厚不均勻的工件將薄壁部分用石棉包扎起來。同時(shí),需要合理放置爐內(nèi)工件以保證爐內(nèi)氣氛的良好循環(huán)和熱量的均勻分布。通過退火處理可以消除鑄件中的殘余應(yīng)力。此外,在熱處理過程中加熱速度要保持適中。
(4)晶粒異常長(zhǎng)大
逐層凝固時(shí)使用冷鐵,導(dǎo)致局部冷卻太快,如果隨后熱處理時(shí)沒有預(yù)先消除內(nèi)應(yīng)力則容易導(dǎo)致鎂合金出現(xiàn)晶粒異常長(zhǎng)大現(xiàn)象。熱處理前進(jìn)行消除應(yīng)力處理、鑄造時(shí)注意選擇適當(dāng)?shù)睦滂F以及固溶處理時(shí)采用間斷加熱法可以有效避免鎂合金晶粒的異常長(zhǎng)大。
展開 基于數(shù)值模擬的鈑制帶輪旋壓成形試驗(yàn)研究及缺陷分析
圖12 成形零件截面
結(jié)束語
采用有限元仿真對(duì)鈑制帶輪殼體增厚成形階段的兩道次成形過程中的局部材料流動(dòng)和缺陷進(jìn)行分析研究,并進(jìn)行了工藝試驗(yàn)驗(yàn)證,得出如下結(jié)論。
⑴旋彎成形過程中,變形區(qū)金屬在旋輪R弧作用下,半徑逐漸縮小,形成弧形聚料結(jié)構(gòu)。變形區(qū)金屬?gòu)较蛐巫冎饾u增加,從而成形出外壁整體結(jié)構(gòu)。
⑵旋平成形過程中,上端金屬沿軸向和徑向同時(shí)流動(dòng),弧形聚料區(qū)金屬貼合下芯模,兩股材料流動(dòng)路徑疊加后導(dǎo)致材料折疊。
⑶基于初始模擬結(jié)果,對(duì)預(yù)制坯的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,將材料折疊易發(fā)生位置向下芯模偏移。根據(jù)優(yōu)化后的模擬結(jié)果和試驗(yàn)驗(yàn)證,有效控制了成形零件材料的折疊缺陷。

30Cr1Mo1V轉(zhuǎn)子缺陷分析
表1 30Cr1Mo1V轉(zhuǎn)子化學(xué)成分要求(重量百分含量)
圖1 轉(zhuǎn)子缺陷圖
解剖分析
2017年初,在理化實(shí)驗(yàn)室對(duì)爐號(hào)293-1-3-1的20萬級(jí)30Cr1Mo1V轉(zhuǎn)子進(jìn)行了解剖分析。
該轉(zhuǎn)子規(guī)格為φ980mm×7200mm,調(diào)質(zhì)前粗加工后對(duì)其超探,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)身300mm左右范圍內(nèi)有一處連續(xù)φ2~φ5mm缺陷(圖1),嚴(yán)重超出訂貨廠家的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求,導(dǎo)致該轉(zhuǎn)子報(bào)廢。為確定缺陷性質(zhì),找出報(bào)廢原因,我們經(jīng)探傷人員精準(zhǔn)定位后選取缺陷位置,最終選擇A位置進(jìn)行了解剖分析,對(duì)此處分別進(jìn)行了低倍、高倍和微觀斷口檢測(cè)。
低倍檢驗(yàn)
在指定位置鋸取試片取樣后進(jìn)行酸浸,結(jié)果如下:
一般疏松、中心疏松、錠型偏析均為1.0級(jí);一般點(diǎn)狀偏析4.0級(jí);無邊緣點(diǎn)狀偏析、白點(diǎn)、殘余縮孔;無皮下氣泡、翻皮、非金屬夾雜及夾渣和異金屬夾雜物;邊緣有折疊裂紋一條,深約15mm(圖2、圖3)。
硫印為1.0級(jí),如圖4所示。
高倍檢驗(yàn)
檢驗(yàn)部位為低倍小裂紋缺陷處,缺陷處微觀形態(tài)為大量密集分布的夾雜物,圖5、圖6所示分別為缺陷處高倍(100×)、缺陷處高倍(500×)圖。
圖2 取樣試片
圖3 取樣試片放大圖
圖4 低倍酸浸宏觀形貌
圖5 缺陷處高倍(100×)
圖6 缺陷處高倍(500×)
圖7 斷口掃描
微觀斷口
缺陷處人工開斷口,微觀斷口顯示為大量渣條。渣條處情況如圖7所示,能譜分析顯示為硫化物夾雜(圖8)。
試驗(yàn)結(jié)論
通過低倍、高倍和微觀斷口檢測(cè)顯示,小裂紋性質(zhì)為原材料中存在大量硫化物夾雜。最終由于硫化物夾雜類缺陷聚集產(chǎn)生連續(xù)缺陷,導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。
展開 矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態(tài)分析比較
矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態(tài)分析比較,例子比較簡(jiǎn)單,闡述了模態(tài)分析的基本步驟,適合初學(xué)者。
矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態(tài)分析比較.pdf
尺寸不穩(wěn)定注塑缺陷分析及排除方法
尺寸不穩(wěn)定注塑缺陷分析及排除方法
1)成型條件不一致或操作不當(dāng)
注射成型時(shí),溫度,壓力及時(shí)間等各項(xiàng)工藝參數(shù),必須嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行控制,尤其是每種塑件的成型周期必須一致,不可隨意變動(dòng)。如果注射壓力太低,保壓時(shí)間太短,模溫太低或不均勻,料筒及噴嘴處溫度太高,塑件冷卻不足,都會(huì)導(dǎo)致塑件形體尺寸不穩(wěn)定。
一般情況下,采用較高的注射壓力和注射速度,適當(dāng)延長(zhǎng)充模和保壓時(shí)間,提高模溫和料溫,有利克服尺寸不穩(wěn)定故障。
如果塑件成型后外型尺寸大于要求的尺寸,應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力和熔料溫度,提高模具溫度,縮短充模時(shí)間,減小澆口截面積,從而提高塑件的收縮率。
若成型后塑件的尺寸小于要求尺寸,則應(yīng)采取與之相反的成型條件。
值得注意的是,環(huán)境溫度的變化對(duì)塑件成型尺寸的波動(dòng)也有一定的影響,應(yīng)根據(jù)外部環(huán)境的變化及時(shí)調(diào)整設(shè)備和模具的工藝溫度。
2)成型原料選用不當(dāng)
成型原料的收縮率對(duì)塑件尺寸精度影響很大。如果成型設(shè)備和模具的精度很高,但成型原料的收縮率很大,則很難保證塑件的尺寸精度。一般情況下,成型原料的收縮率越大,塑件的尺寸精度越難保證。
因此,在選用成型樹脂時(shí),必須充分考慮原料成型后的收縮率對(duì)塑件尺寸精度的影響。對(duì)于選用的原料,其收縮率的變化范圍不能大于塑件尺寸精度的要求。
應(yīng)注意各種樹脂的收縮率差別較大,根據(jù)樹脂的結(jié)晶程度進(jìn)行分析。通常,結(jié)晶型和半結(jié)晶型樹脂的收縮率比非結(jié)晶型樹脂大,而且收縮率變化范圍也比較大,與之對(duì)應(yīng)的塑件成型后產(chǎn)生的收縮率波動(dòng)也比較大;對(duì)于結(jié)晶型樹脂,結(jié)晶度高,分子體積縮小,塑件的收縮大,樹脂球晶的大小對(duì)收縮率也有影響,球晶小,分子間的空隙小,塑件的收縮較小,而塑件的沖擊強(qiáng)度比較高。
展開 TA2純鈦電流輔助旋壓成形質(zhì)量缺陷分析
本文重點(diǎn)分析了火花放電擊穿、摩擦潤(rùn)滑和壁厚減薄對(duì)旋壓構(gòu)件成形質(zhì)量缺陷的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明二硫化鉬是一種理想的潤(rùn)滑劑,可以顯著地降低旋壓構(gòu)件和導(dǎo)電工具頭之間的摩擦力,旋壓構(gòu)件表面粗糙度明顯降低。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壁厚過度減薄和減薄不足都會(huì)影響材料的流動(dòng)特性,進(jìn)而影響構(gòu)件的壁厚分布和表面成形質(zhì)量。
旋壓技術(shù)按照旋壓時(shí)成形的溫度可分為冷旋和熱旋,材料經(jīng)冷旋成形后,斷裂強(qiáng)度、疲勞極限等機(jī)械性能增強(qiáng),成形精度高,而塑性降低,熱旋一般用于常溫塑性差的金屬材料(如鈦、鎢、鉬等金屬及其合金)。鈦及鈦合金因其高強(qiáng)度、高密度比和耐腐蝕性良好等優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備等方面。在對(duì)鈦及其合金進(jìn)行加熱旋壓時(shí),加熱方式主要為火焰加熱、電阻加熱等方式,加熱過程中模具會(huì)產(chǎn)生循環(huán)熱應(yīng)力導(dǎo)致板料軟化,板料易與模具發(fā)生粘連產(chǎn)生成形精度低、工件表面起皺等缺陷,加熱溫度難以控制,部分零件表面損傷或污染嚴(yán)重??梢酝ㄟ^控制旋壓溫度范圍,保證變形區(qū)溫度的均勻性和合理性以實(shí)現(xiàn)旋壓過程的穩(wěn)定,當(dāng)厚徑比小于1%時(shí),可以通過減少道次減薄率來防止局部失穩(wěn)。
電流輔助作用對(duì)材料變形具有增塑作用,電流輔助成形能明顯提高工件的成形質(zhì)量及成形效率。電流輔助自阻加熱會(huì)引起板料溫度分布不均勻,進(jìn)而導(dǎo)致變形不均勻,局部不均勻變形會(huì)導(dǎo)致局部電流密度及電阻發(fā)生變化,會(huì)對(duì)成形件質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。目前對(duì)于電塑性拔絲、軋制、拉伸及微成形等電流輔助成形先進(jìn)工藝研究較多,但是對(duì)于電流輔助成形旋壓成形研究報(bào)道較少。本文主要針對(duì)TA2純鈦板電流輔助旋壓成形質(zhì)量控制因素,重點(diǎn)研究分析了板料與導(dǎo)電工具頭之間的火花放電、不同潤(rùn)滑方式以及壁厚減薄對(duì)旋壓構(gòu)件的成形質(zhì)量缺陷的影響規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)裝置及材料
本次實(shí)驗(yàn)采用的是HXP600HD數(shù)控強(qiáng)力旋壓機(jī)床,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
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