汽車覆蓋件模具大部分都使用鑄件,鑄件在成形過程中,由于鑄造工藝、鑄造材質(zhì)、模具結構等原因,鑄件上易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔、砂眼、夾渣、裂紋、局部疏松等缺陷。鑄件表面鑄造缺陷可通過加工的方法修復,而精加工后出現(xiàn)的內(nèi)部缺陷會對修復造成困難,嚴重時造成廢品,給企業(yè)造成經(jīng)濟損失。度、高硬度、抗沖擊韌性良好、易切削、淬透性好、熱處理變形小等優(yōu)點
,基體硬度為210~260 HB;門外板材質(zhì)為HC180BE+Z-PO 35/35-FD,材料厚度為0.65 mm。
圖1 所示為某車型后側門外板拉深模,模具外形尺寸為3 760 mm×2 080 mm×1 098 mm,下模座的材質(zhì)為HT300,因制件屬于外觀件,成形時不能有表面質(zhì)量缺陷
,故凸、凹模和壓邊圈的材質(zhì)采用GGG70L,該材質(zhì)具有鑄造性能好、高耐磨性、高強
1.“姦”讀“奸”;2.“鱻”讀“鮮”;3.“猋”讀“標”;4.“麤”讀“粗”5.“羴”讀“山”;6.“毳”讀“脆”;7.“蠱”讀“古”;8.“赑”讀“必”;9.“垚”讀“堯”;10.“犇”讀“奔”。
模具調(diào)試過程中成形制件出現(xiàn)圖2 所示的缺陷,缺陷具有分布集中、形狀顆粒較大、蜂窩狀及麻面狀特征,對制件A面造成不可修復的缺陷。
模具制造過程中,在模具零件精加工完成后,檢查加工質(zhì)量時,發(fā)現(xiàn)凸、凹模型面上有較多如圖3所示的縮松,其研合拋光完成后縮松如圖4所示。
縮松是指金屬液在型腔內(nèi)凝固時,當合金凝固溫度范圍較大時會形成較寬的凝固區(qū)域,在凝固區(qū)域內(nèi)是按體積凝固方式進行凝固,即同時形成晶核并長大。到凝固后期固相比例大,枝晶生長連成骨架,把未凝固金屬液分割成孤立或近似孤立的小熔池,這些金屬液凝固時難以得到補縮,形成許多細小、分散的小孔。
根據(jù)上述縮松形成機理可知,縮松是在鑄件外表面開始凝固形成薄層硬殼至鑄件中心凝固完畢時期內(nèi)形成的,故縮松隱藏于鑄件的內(nèi)部,不易被發(fā)現(xiàn)。在模具零件表面質(zhì)量檢查、半精加工時均沒有發(fā)現(xiàn)此類縮松,而在精加工完成后發(fā)現(xiàn)此缺陷
。
為了解決上述缺陷問題,經(jīng)過對成本、品質(zhì)等多方面比較,可采取的解決方案有:①模具零件重新加工,將表面缺陷以加工的方式去除,重新做基準、研合、調(diào)試;②采取去掉缺陷后補焊的方式。綜合考慮成形制件的交付期、成本及模具零件缺陷的大小等,決定采用方案②消除缺陷。
2.1.1 使用不合理。新使用及大修理之后的柴油機,在使用過程中可能會出現(xiàn)不按規(guī)程運行、磨合不到位的情況,導致氣缸套出現(xiàn)磨損;柴油機在初始啟動時,會出現(xiàn)加負荷運轉,導致氣缸套表面的油膜無法在短時間內(nèi)形成,進而出現(xiàn)活塞環(huán)與氣缸套的接觸磨損;長時間超負荷運轉的柴油機,在使用時溫度會增高,導致柴油機過熱,進而影響潤滑條件,這必然會導致氣缸套磨損問題加重。并且超負荷使用時,工作粗暴,導致排氣管冒出大量的濃煙,進而導致大量積碳,最終形成磨粒,加重氣缸套的磨損。
據(jù)國內(nèi)外專家研究,大部分冷焊機的工作原理均滿足式(1),現(xiàn)所述的缺陷修復采用的波形如圖5所示,從波形的特征可知,2 個脈沖間隔之間沒有維弧電流,如圖6 所示,隨即進入熄弧冷卻階段,因而冷卻時間大于加熱時間,該過程中有足夠的冷卻時間使得零件一直處于常溫狀態(tài)
。
從第n次脈沖周期T
(n)開始時計算式(1)的積分值S
。第n次的預先設定峰值期間結束時,在第n次谷值期間中當積分值S
=0(或S
≥0)時第n次的脈沖周期T
(n)終止。在式(1)積分值S
的公式中,不包括峰值電流I
與谷值電流I
為恒定值的前提條件,能夠廣泛適用于脈沖電弧焊接
。
這里將語境分為特定話語(問句)所適應的語境和話語建構后新生成的語境兩大類。其中每一類又都可以有文本語境和非文本語境。
隨著新技術、新材料的發(fā)展和應用,對鑄件缺陷的修復有了新的方法,其中冷焊技術是近年來常用的較經(jīng)濟、安全、實用、便捷的修復方法。冷焊機是根據(jù)類似放電加工機的電路原理研究開發(fā)的。
唐飛霄見來者不善,忙抬起另一只前足向外撥打,二者交碰一處,伴著一串火星,節(jié)足被撥彈開,旋轉著飛向空中。忽見幾縷細絲疾射而至,半空中將節(jié)足粘住,隨即向后一拽,節(jié)足便飛入了唐飛霄的手中。
式中:K
——外部特性的斜率;I
——焊接電流絕對值;U
——焊接電壓絕對值;I
——焊接電流基準值;U
——焊接電壓基準值。
冷焊機是通過微電瞬間(10
~10
s)放電,因放電時間(Pt)與下一次放電間隔時間(It)相比極短,機器有足夠的散熱時間,熱量會通過零件基體擴散到外界,所以修復零件的部位不會有熱量聚集,即零件的升溫停留在室溫,故該焊層是在非常低的熱輸入下產(chǎn)生,避免了熱應力變形。在接觸區(qū)域電極被加熱到8 000~25 000 ℃,并在電離狀態(tài)下將少量電極轉移到修復零件上,并產(chǎn)生牢固的冶金結合
。
修補該縮松缺陷時,對于微小的、大面積的縮孔,沒有合適尺寸的填補焊材,該類缺陷考慮采用傳統(tǒng)補焊工藝更適合。
因該鑄造缺陷正好對應制件外觀型面呈分散狀態(tài),若采用傳統(tǒng)補焊方式,需先加工缺陷處,再補焊加工的區(qū)域,補焊完成后再加工補焊區(qū)域,其工藝過程長,重點是其熱影響區(qū)會造成模具零件型面變形且硬度不均勻,產(chǎn)生凹陷或凸面,該缺陷會在成形過程中呈現(xiàn)在制件上,無法消除。而采用冷焊方式修復在模具零件表面無熱量輸入,故無變形,在模具零件表面不會產(chǎn)生殘余應力及凹凸面;補焊完成后,鉗工手工修復即可,減少了加工工序,縮短了修復時間,節(jié)約了成本。通過對比二者的優(yōu)缺點,采用冷焊工藝修復此型面縮松缺陷更有利。
修補完成后的模具零件型面如圖9 所示,測量補焊位置的硬度為209~240 HB,與母材的硬度基本一致,從單個修補缺陷后的硬度數(shù)據(jù)來看,說明焊接工藝符合要求。
相對于傳統(tǒng)手工焊條電弧焊,冷焊的優(yōu)缺點如表1所示。
模具零件型面缺陷的冷焊工藝過程如下:將厚度為0.1 mm 的碳鋼材料薄片粘貼在縮松位置
,如圖7所示,用冷焊機焊接,使薄片與鑄件材質(zhì)熔接在一起,再通過鉗工使用磨頭、銼刀等工具手工修復補焊位置的型面,使其光滑平整
,如圖8所示,使該區(qū)域型面縮松被覆蓋,且型面具有連續(xù)性,無凹凸不平等缺陷。
傳統(tǒng)的鑄造缺陷修復方法有機械加工、熔焊、熔解擴散焊。傳統(tǒng)的焊接修復方法需要昂貴的設備、熟練的技術工人,耗費大量的能源且污染環(huán)境,危害人體健康。模具零件因為焊接時產(chǎn)生大量熱量而產(chǎn)生變形、開裂等缺陷,導致修復效果不理想,并帶來較大的工作量,甚至造成模具報廢,交付期延后,成本增加。
因門外板屬于外觀件,對其外觀有嚴格的要求,不允許存在凹凸面、凹凸點等A2 等級的缺陷。模具調(diào)試完成后,在正常參數(shù)條件下生產(chǎn),制件A面存在A2凸面,經(jīng)過多輪調(diào)試優(yōu)化,最終A2凸面轉化成A3凸面,如圖10所示,但不能完全消除此缺陷。
缺陷形成機理分析如下:①基準模具的鑄造缺陷與制件上的缺陷位置一致;②制件成形時沒有外部材料流入
,類似于脹形
,而鑄造缺陷的位置位于正沖壓方向的最頂端,如圖11所示箭頭指示處。
結合上述2 個因素,該鑄造缺陷位置最早接觸材料直至制件成形完成,在12 000 kN 的成形壓力下,該鑄造缺陷補焊完成的位置支撐不了如此大的壓力,導致補焊區(qū)域存在局部塌陷,如圖12所示,這也導致了成形制件缺陷的產(chǎn)生。
“多規(guī)合一”工作思路與系統(tǒng)建設——以玉溪市紅塔區(qū)為例 周保梅,周紅云,楊舒化,張艷蘭,邱玉瓊(1-37)
3)獼猴桃幼樹及初果期樹管理上應前促后控,生長后期嚴格控制肥水,特別是要控氮控水,防止旺長,促進枝蔓木質(zhì)化,提高枝蔓成熟度。
綜上所述,冷焊技術對于修補模具零件的個別缺陷相比傳統(tǒng)的補焊工藝具有優(yōu)勢,建議應用范圍:①應用在單個缺陷且深度低于0.5 mm 缺陷上;②應用在對制件沒有高質(zhì)量外觀要求的型面上;③應用在型面不受力的區(qū)域,因模具除了功能性外,還應滿足完整性、美觀性等要求;④對焊接效率有要求的工作面上不建議應用。
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