挤压模具维修技术.ppt

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1、jhhhh,挤 压 模 具 维 修 技 术,一 、 模具的工作环境： 1. 模具是直接完成金属塑性变形的工具 2.在挤压过程中承受高温（450C550 C） 3.在挤压过程中承受高压（4001200MPa）、高摩擦作用的工具。,二、 模具主要失效与破坏形式 磨损、塑性变形、疲劳破坏、断裂 1. 磨损的失效形式有： 产品尺寸超差 表面质量恶劣：有压坑、麻面、擦伤、划 伤、粘着等缺陷 2. 塑性变形的失效形式有： 分流桥压塌 模芯缩颈 工作带压塌或产生椭圆，产品形状奇变。,3. 疲劳破坏 热疲劳裂纹，也称龟裂。其产生原因是模具局部应变超过弹性的极限并进入塑性（s时）应变区域时，微小的塑性应变积累可

2、能形成疲劳裂纹。 产生原因： 材料的导热系数低，模具在高温下的屈服强度（s）低，韧性不好造成的。 模具因承受反复变化的拉、压应力和反复变化的热应力引起。,应对措施： 选择合适的材料， 需经合理的热处理， 采用良好的使用环境。 4.模具的断裂形式： 平模模孔及组合模下模模孔角裂 模芯横断、纵裂 分流桥弯断,模具的断裂裂纹分：脆性裂纹、韧性裂纹、疲劳裂纹。 1）脆性裂纹： 状态：断面光滑，无明显的宏观塑断变形。 产生原因： 材料本身较脆，或内部有缺陷（如裂纹、夹杂脆化物、气孔等）； 模子热处理硬度较高； 模腔形状或模具结构易产生应力集中； 模具表面状态不良。,2）韧性裂纹： 状态：断口无光泽，呈灰

3、暗色纤维状。 产生原因： 材料硬度过低； 工作温度过高； 模具上机闷车时间过长； 模具承受负荷过大。,3）疲劳裂纹 状态：模具龟裂，然后聚集扩大，形成大的裂纹至断裂。 产生原因：模具因承受反、复变化的拉、压应力和热应力引起。,.对模具的性能要求 1）模具的使用性能 硬度和红硬性（热稳定性）： 硬度是模具的重要指标。模具在工作中承受应力的作用下，保持形状和尺寸不会迅速发生变化。 红硬性是指模具在受热或高温下工作，能保持组织和性能的稳定，具有抗软化的能力。,耐磨性 模具在工作中要承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具仍能保持其形状尺寸不变，持久耐用。 强度和韧性 模具在工作中承受负荷以及冲击、震动等

4、复杂应力。要求模具应具有足够高的强度和一定的韧性。强度太高，模具易开裂；强度太低，模具容易塌陷。因此，要求强度和韧性有一个最佳配合，否则，会造成模具的早期失效。 还要考虑模具的高温强度、热疲劳、导热性及耐磨性。,三、产品在挤压过程中的缺陷及其分析 1. 挤压裂纹（与工模具无关） 形成机理：由于摩擦力的原因，金属变形不均匀，使表层金属受附加拉应力的作用，当拉应力积累到超过金属破断强度时就产生裂纹。温度过高时金属抵抗破坏的能力下降，变形速度过快时，附加拉应力增加，晶粒破碎来不及恢复再结晶，使组织破坏剧烈，裂纹倾向性增加。,产生原因： 温度、速度控制不好，温度高，速度快； 挤压过程中没有及时调整速度

5、，当金属流出模孔后速度应该变快，当挤压到后期时速度应迅速变慢。 消除方法：裂纹破坏了金属组织的连续性，按技术条件要求不允许存在，是绝对废品。,2.划伤：在制品的表面有粗糙的纵向或横向的划痕、划沟、小沟等称为划伤，是制品表面常见的缺陷。 形成机理：制品从模孔流出的过程中，与工具或制品本身相互接触而使之表面损坏。 产生原因： 模子工作带出口部位不平整粘有金属屑，模子后面的支撑垫模孔不光滑刮伤制品； 模子工作区有凸凹缺陷，模孔空刀过小，多孔模挤压时产品互相缠绕； 整套工具装配不正；,运输过程中吊运不当，都会造成划伤。 消除方法： 及时检查、修理和抛光模孔工作带表面及出口部位。 工具装配要合适，与制品

6、接触部分表面要光滑。 2.麻点麻面：指型材表面连续片状或点状的擦伤、麻点、金属豆等。 形成机理： 模子工作带粗糙或出现软点而以分散点状的形态粘结金属，当金属点积累成金属豆到一定程度时被流动的金属带出到制品表面或成豆点状划伤制品。,产生原因： 模子硬度过低而粘结金属； 模子工作带过宽或工作带粗糙而粘结金属； 挤压筒及铸锭温度过高或金属流出速度过快而形成。 消除方法： 合理设计和制作挤压模具； 适当控制挤压温度和速度； 及时检查和修理模孔的工作带。,2.气泡：在制品表面出现的凸形泡，一般产生在制品的中部和尾部，软合金较多。 形成机理：挤压筒、挤压垫片或铸锭组织中固有的沙眼、疏松、气孔缺陷和外表面的

7、沟槽带进的空气、水分和油污受热后挥发为气体，在高温、高压金属变形过程中进入制品表面，形成气泡。 产生原因： 铸锭表层的沟槽中的气体，挤压时裹入金属表面形成气泡。 挤压筒磨损，在磨损部位与铸锭之间空隙中的空气在挤压时进入制品表面。,铸锭组织中固有的沙眼、疏松、气孔缺陷在挤压时集中于制品表面形成气泡。 挤压筒、挤压垫片带有水分和油污在挤压时进入制品表面，形成气泡。 挤压过程中的填充过快，排气不好。 消除方法 合理控制挤压时的温度、速度，加强铸锭的质量控制。 制品表面气泡按技术标准不允许存在，可以经打磨消除掉，实测尺寸不超过制品负偏差，则按合格品交货。,5.起皮：在制品表面上产生一种附着的薄层金属，

8、有脱落现象，多出现在软合金制品的前端。 形成机理： 铸锭表层金属参与挤压流动沿前端弹性区流出,形成制品起皮； 挤压筒内有残留物和使金属易于流动的因素都容易使制品“起皮”的形成。 产生原因： 铝合金在挤压时，挤压筒内壁粘有原合金层未清理干净；,挤压筒、挤压垫尺寸或两个挤压垫的尺寸相差太大； 挤压筒、挤压垫磨损过大。 消除方法： 合理选择、调配挤压工具的尺寸，并及时检查更换； 保持挤压筒内壁清洁； 制品起皮按技术标准不允许存在，但允许清除掉，在打磨光滑后制品实测尺寸不超过负偏差则为合格品。,6.尺寸不符：制品的长、宽、厚及角度等几何尺寸不符合技术条件和图纸的要求。 形成机理：挤压模模孔尺寸本身不合

9、格或因金属流速 不均使制品发生变形。 产生原因： 金属填充不满引其尺寸超负差：对靠近模子边缘，即距挤压筒边缘较近，金属受摩擦阻力较大，因而易产生填充不满模孔，造成远离挤压筒中心部位壁厚尺寸不够。 金属流速不均引起尺寸超负差：挤压轮廓尺寸较大，特别是外接圆尺寸较大，壁厚差很大型材时，其远离中心的薄壁处，容易出现尺寸,超负差。如集装箱、散热片之类的型材，边部的立筋端头充不满料而产生超负差现象。这是由于型材中部壁厚大，又处于挤压筒中心，金属流速较快，而边部的立筋金属流速慢，受到较大的拉应力，结果使立筋壁厚尺寸变小； 型材尺寸过大：由于模孔设计或制作时出差错，模孔的收缩量计算不准确； 模具强度偏低在挤

10、压过程中模孔弹性下塌、尺寸超负差。 修理方法：可将模孔工作带锉成外斜，加压后模具产生弹性变形时使尺寸正好符合要求。,模具弹性变形和整体弯曲引起尺寸变小：在挤压宽厚比大的带筋壁板、薄壁带板和扁宽型材时，由于模具产生了较大的弹性变形，致使模孔中间部分明显变小，引起型材断面中部超负差的现象。 修理方法：减慢中部金属流速；扩大模孔中间部分模孔尺寸，根据型材宽度、宽厚比、合金性能的不同，型材中部的模孔尺寸有时要比边部大1.53mm. 金属量供给不足引起的型材中部尺寸超负差 在挤压纯铝和软合金条材时，由于中部流速快，金属供给不足，引起制品中部下凹而超负公差的现象。 修理方法：扩大中部模孔尺寸，使之呈凸形。

11、,挤压复杂断面型材时速度控制不当，金属流速过快或过慢都会引起尺寸和角度变化； 对定尺产品铸锭长度计算错误或切错尺寸。,消除方法： 加强模具及制品尺寸的检查； 注意定尺产品的铸锭计算和切断长度； 按型材特点，平稳合理地控制挤压速度； 几何形状不符，线性尺寸小为不合格品，线性尺寸大、角度、平面间隙、扩、并口等超差可进行矫直修整，使实测尺寸达到合格。,7.扭拧、弯曲、波浪： 波浪沿制品纵向的局部有连续起伏不平现象，称为波浪。 扭拧制品沿纵轴有扭转称扭拧。 弯曲沿制品纵向呈现不平现象称弯曲。沿纵向呈现均匀弯曲称弯曲，在制品某处突然弯曲称硬弯，沿制品宽度方向（侧向）的弯曲称刀形弯。 形成机理： 挤压金属

12、在型材横截面成不均匀性流速而形成弯曲或波浪； 金属流动成力偶型流速形成扭拧。,产生原因： 模孔设计布置不当、工作带宽度分配不合理或加工不到位使摩擦阻力不适当，致使金属流速不均造成制品扭拧; 挤压温度-速度控制不当制品也会起波； 制品因壁厚差大，淬火时冷却速度不一致造成弯曲。 消除方法： 提高模具的设计、制造和修模水平； 适当控制好挤压温度-速度。,7.缩尾（与模具无关）：制品尾端经低倍检查，在其截面中间部位出现金属连续被破坏的缺陷称为缩尾。一般软合金缩尾长度较长些。近几年来，各厂家因为多使用前置模（导流模）、分流模挤压生产，所以制品前端也存在缩尾缺陷。 形成机理：金属挤压流动到后期,铸棒表面金

13、属沿挤压垫表面和后端弹性区的界面流入制品内部,形成缩尾。 产生原因： 挤压残料太短或制品切尾长度不够；,挤压后期挤压速度过快，造成铸锭中间部分供流不足，外表层较脏的金属产生横向流动挤入产品中形成缩尾； 消除方法：制品不允许存在缩尾缺陷，因为它破坏了金属的连续性。 修正方法： 按规定留残料长度； 平稳合理地控制挤压速度，特别是接近尾端时要及时调慢挤压速度。 铸锭表面要求清洁、无灰尘。,9.成层：制品经低倍检查发现在截面边缘部位有分层的现象称为成层。 形成机理：铸锭表皮金属沿模子和前端弹性区的界面流入制品，形成的一种表皮分层缺陷（夹层），破坏了制品的连续性，这种缺陷产生在制品前端。 产生原因： 模

14、孔排列不合理，距挤压筒内壁太近； 挤压筒内套、挤压垫磨损严重或套内有脏物，没有及时清除或更换；,铸锭表面有尘垢或经车皮的铸锭有较大的偏析聚集物、金属瘤等易产生成层； 铸锭表面粘有油污等脏物，挤压前没有清理干净。 铸锭本身有分层或气泡； 切残料时，在模面上留有斜头。 消除方法： 合理设计模具，及时检查和更换不合格的挤压筒和挤压垫； 加强铸锭检查，并保持清洁； 当挤压筒的铝衬套过厚或不光时，选用清理垫将铝衬套进行清理。,10.焊缝不合格（焊合线宽度等于或小于0.7mm）：用分流模或舌形模挤压空心型材时，金属流在分流桥下的焊合位置出现条状或线状缺陷或没有完全焊合的废品。,形成机理：用组合模生产空心制

15、品时，一般采用实心铸锭，在挤压力的作用下，金属先被分流桥分成几股金属流再汇集于焊合室，在高温、高压、高真空的焊合室内又被重新焊合，然后通过模芯和模孔所形成的间隙流出成为所需要的制品。但，如果温度、速度和压力选择不当，金属在焊合室不能形成足够大的静水压力，则金属没有焊合好就流出模孔，即形成焊缝不良。 这种缺陷多出现在制品前端。,产生原因 模具设计的分流比小，焊合腔深度或截面积不够,使金属供流不足，焊合室内不能形成足够大的静水压力； 挤压温度低、速度过快，金属焊合质量差； 铸棒有严重的夹杂、气泡等缺陷； 挤压比过小。,消除方法： 合理地设计模子，加大焊合室深度和截面积，使金属在焊合室形成足够大的静

16、水压力(P10PS); 焊合室深度H焊tmax(型材最大厚度),H焊=(810)tmin或0.2倍的外接圆直径;一般取决于挤压筒直径: H焊(0.10.15)D挤压筒直径(这是经验公式,具体可查表); 采用高温、慢速挤压； 防止挤压筒、垫片、模具、铸锭抹油； 加大挤压比，要求挤压比20。,11.粗晶：制品在热处理后，经低倍检查断面晶粒大小不一，周边的晶粒特别粗大形成环状组织，称为粗晶环。粗晶区的力学性能较细晶区低12-15%。 形成机理：金属在密封的挤压筒内变形,受到筒壁的磨擦阻力而产生物理变形使晶粒破碎严重，制品热处理时表面层晶粒显著长大变粗。这种缺陷多呈现在制品尾端，这是后端变形大的原因。

17、 产生原因： 制品的粗晶是在挤压时金属变形不均匀引起。当磨擦阻力大时,金属的物理变形大引起晶粒粗大；,淬火温度过高或保温时间过长； 与合金成分及铸锭组织有关。 消除方法： 要求挤压筒内壁光洁，形成完整的铝套，减少挤压时的摩擦力； 控制好温度、挤压速度； 避免淬火温度过高、保温时间过长； 用多孔模挤压，使金属变形均匀； 调整合金成分，增加再结晶抑制元素； 某些合金不采用均匀化处理，可使挤压时粗晶环较浅； 采用较高的温度挤压。,12.条纹： 挤压制品在氧化着色后出现条纹。 组织条纹由铸棒引起： 铸造过程中金属化合物或非金属化合物进入铸棒,在挤压时被拉长; 在挤压过程中,Mg2si相的夥粒遇冷长大,

18、氧化后反光不一样,这是组织不均匀的原因。 加工条纹由挤压引起： 由于挤压温度不均匀,出现局部温度过高产生晶粒粗大或制品出模孔后冷却不均匀引起制品阳极化后色泽不同的条纹。,变形条纹由模子产生： 由于导流模的内尖角引起金属紊流,产生表面应力，使金属不能同步流入模孔引起阳极化后出现流线色差。 模具工作带硬度不均匀或工作带各区域变化不圆滑引起粘铝,挤压时产生铝颗粒,铝颗粒遇冷变硬,金属在继续前进时将铝粒覆盖,这样不断产生和覆盖的产品在阳极化后的色泽不同。 消除方法： 提高铸棒质量，控制化学成分并使之均匀； 合理设计模子工作带，模孔工作带出口区要平整、光滑。模子氮化处理到高的表面硬度； 控制挤压温度不要

19、过高。,13.表面缺陷：制品表面出现小黑点、黑斑、小亮条、白带、小白点、雪花斑、小针孔、麻点等缺陷 产生原因: (1)熔铸过程产生原因：化学成分不均匀、有金属夹杂，或铸棒有气孔、疏松、氧化膜、晶粒不均匀（组织不均匀）等; (2)挤压方面的原因：,挤压速度过快、挤压温度不均匀; 金属变形不均匀； 制品冷却速度不均匀或与石墨油污接触。 (3)工模具方面的原因： 模子设计不合理或加工不到位, 硬度不均匀或硬度过低, 制品在通过工作带硬度低区出现白带,模子工作带烧焊过使制品在焊接部位产生白带区; 工模具加工不良，有毛刺、不光洁，模子表面硬度在氮化处理后不均匀。 (4)阳极化原因：槽液的浓度、温度、电流

20、密度不合适或工艺不合理。,14. 停止痕:制品上的横向仃车痕 压力不均衡使速度时快时慢; 模具支承不好,弹性变形大(刚度低); 有外力作用。 消除方法： 高温慢速匀速挤压； 合理设计工模具和正确选择模具尺寸的配合，强度与硬度要达到技术要求，组件配合要紧密，间隙不可过大； 防止垂直于挤压方向的外力作用与制品上。,15. 力学性能不合格（与模子关系不大）：制品的b、0.2、（%）低于技术条件要求或很不均匀。 产生原因： 化学成份含量低或化学成分配比不合理，一般来说，化学成分决定组织，组织决定性能，性能决定用途，所以说合金的化学成分含量和配比是十分重要的。 挤压比过低:挤压比过低，金属变形不充分，要

21、求棒材8，型材 12，空心型材 20; 热处理制度:淬火温度低,冷却速度慢:,消除方法： 严格按标准控制化学成分，因化学成分是确保力学性能的第一要素； 严格执行热处理制度： 固熔温度: 6063T5, 480525C； 6061T6， 510525C, 时效工艺:6061T6 175180C ,68h 6063T5 175185C , 68h 或 195200C ,11.5h 调整挤压工艺。,16.平面间隙：沿型材纵向和横向的不平直度称为平面间隙。 纵向间隙产生原因：当生产条材或带筋壁板时，若上下两侧面金属流速不一致，就会产生上下翘曲，即产生纵向间隙。在挤压材时，型材某一部位的金属流速少有差异

22、，就会产生纵向间隙，当流速差较大时，就会形成纵向弯曲或弯头，甚至可能堵模（见P282图 25-20）。 横向间隙产生的原因：产生横向间隙要比纵向间隙复杂的多。有间隙的壁的两面工作带流速不一致，凸面快，凹面慢。具体来说，横向间隙产生与型材的形状、尺寸有关。如一端增加,一个垂直壁，即成“T”形时，型材的刚度大大增加，当立边两侧流速不均时，就会形成横向间隙（见P283图5-21）。 修理方法：纵向和横向间隙都是由于工作带设计不合理引起的流速不均匀所致，所以，修模时将流速快的一侧加阻； 如果是由于模子弹性变形引起的尺寸变小和平面间隙不合格，则可将悬臂部分的工作带做一斜角来解决(见-P283图5-22）

23、。,17.扩口和并口： 在挤压槽形型材或类似槽形型材时，由于两个“腿”两侧工作带流速不一致，使之向外凸或向内凸起，当向外凸起时形成并口，反之为扩口，同时平面间隙也会超差（见P284图5-23） 判断方法：主要检测各个面的间隙情况来判断哪一个面流速快。一般外凸面工作带处总是较凹下面流速快。根据金属流速快慢来加以修正。,修理方法：一般对流速快的一侧工作带加阻碍。但对轻微的扩口和并口，或在型材长度方向上扩口和并口现象不是连续出现时，不必修模，可通过辊矫来校正。 18.制品阳极化后不光亮: 产生原因：铸棒Fe、Zn含量高，或是铸棒在均匀化处理过程中,冷却速度过慢 (缓慢冷却,Mg2si沉淀相晶粒粗大呈

24、针状，阳极化后制品无光泽,硬度低)。,18.制品阳极化后出现阴阳面: 产生原因：修模工对型孔各部位抛光呈度不一致,金属流经模孔时受到的摩擦状况不同,所以制品在阳极化后颜色光泽就不同。 19.竹节(又名搓衣板式波浪): 产生原因： 在挤压软合金扁、宽型材时,模孔中心部位工作带长度设计不合适,一般是工作带过长引起的； 或者是铸棒温度过低而产生周期性波浪。,20.制品有毛刺: 模子工作带软硬不均匀，软点处粘铝; 模孔出口部位不整齐，对材料产生表面应力; 模孔工作带过长,摩擦力大； 被挤压合金化学成分的含量和配比也影响表面质量。 22、金属回流(起大帽): 挤压筒变形; 挤压机的模子锁紧力不够(45%

25、P总压力); 棒温太高,金属太软。,23、偏边: 对称部位分流孔大小不一致,大者则厚,小者则薄; 模芯刚度低,挤压过程中出现芯头摆动。 上下模装配不合理 。,24、模子分流孔、工作带、焊合室脱皮 产生原因： 氮化时排气不充分； 模子氮化面在氮化前修正不平整； 模子表面残留着盐酸； 线切割的熔融层未磨掉； 氮化层太厚（挤压模的氮化层为0.18-0.20mm）；,模子在加热炉内加热时间过长或反复加热；,模子材料质量有问题； 模子有过氮化现象： 模子在氮化过程中氨气的分 解率过高或保温时间过长致使氮化层太厚或硬度过高引起脱皮； 模子在连续两次氮化之间出料太少，使氮化层太厚引起脱皮。,消除方法： 将模

26、子工作带锉修平整并抛光、清洗后重复氮化 一次； 将分流孔、焊合室内打磨光滑调整工艺重复氮化一次。,25. 制品表面覆盖一层灰尘: 产生原因：模子工作带硬度过低,氮化后表面形成“氮化铁”,挤压过程中“氮化铁”残留在制品表面。(这种灰尘经碱洗后可去掉) 26.制品表面有颤纹: 产生原因：由于温度过高,压力不均使速度不均造成。,26.过烧（与模子关系不大）： 制品在加热、均热、淬火过程中，金属组织有熔化现象。 产生原因： 加热炉不正常，通风设备不良，炉子温差大； 定温过高，仪表不灵； 违反工艺制度，超工艺规定上偏差。 化学成分不符，镁含量偏高，易产生过烧。 这种缺陷破坏了金属组织的致密性，降低了力学

27、性能，是废品。,27.实心型材裂角： 角材产生角裂的原因 工作带尖角棱处摩擦阻力过大； 挤压速度过快。 修理方法：在出现角裂的部位将模子工作带 修成圆角或涂以润滑油。 30. 空心型材角变形产生原因： 挤压方管、矩形管产品时， 由于工作带宽度不适当不均匀造成流速不均，一边受拉一边受压，使产品的角度变形； 供料不均匀造成流速不均。 修理方法：准确判断属于那一侧的问题，采用阻碍或加速的方法。,28. 空心型材角裂的产生原因： 铸锭有油污； 铸锭温度低、挤压速度快； 焊合室的高度不够，即分流比过小，金属供流不足以形成足够大的静水压力，使金属焊合不好。 2 9.管材四壁外凸产生原因： 经多次挤压或其它

28、原因，舌头工作带磨损出现凹坑，阻碍金属沿舌头表面流动造成型材外侧流速较内侧快，从而引起四壁外凸。如仅一壁或两壁、三壁外凸，也可能是由于舌头工作带与模孔工作带配合不当，即舌头工作带伸出模孔工作带过长引起或是由于舌头局部磨损所致,修理方法： 当型材壁厚尺寸偏小时，可将舌头工作带凹坑锉平，减少摩擦阻力，或将下模工作带加以阻碍。 如果壁厚尺寸不允许，可加快下模四角流速。 30. 型材四壁凹下的原因： 大多数情况是由于模子刚度不够，挤压时发生弹性变形，使舌头的实际工作带减短，流速增加引起四壁凹下。 如果一壁或两壁、三壁产生这种情况，也可能是舌头与工作带配合不良引起金属流速不均造成的。 。,修理方法： 上

29、下模之间加一适当厚度的垫片，然后从模子总厚度磨去一相同的厚度；,也可将舌头工作带加阻或减薄模子工作带,31.常出现的铸造缺陷（与模子无关）： 在挤压制品的低倍组织上，常出现熔铸过程带来的各种缺陷： 光亮晶粒：合金组元偏低的贫乏固熔体一次晶。 处理方法：纯铝、LF2、LF21不作检查。其它合金挤压制品允许有2mm的两点，超出两点按金属间化合物处理。,金属间化合物：含难熔成分的高熔点的金属化合物 处理方法：所有型材允许有0.3mm的金属化合物存在，型、带材允许有0.30.5mm金属间化合物两点。 这种缺陷破坏了金属组织致密性，降低了力学性能，在超出允许值时判为废品。,气孔、夹渣、疏松：在制品低倍组

30、织中有微小的缩孔或气孔，使结晶组织不致密，有时三者伴随产生。 处理方法：在不同程度上破坏了晶粒牢固度，是不允许存在的。 氧化膜：金属合金内部有铝氧化物。 处理方法：允许有0.30.5mm的氧化物5点（3点不计算），超出标准按金属化合 物办法处理。 化学成分超标：熔炼时配料计算不正确或搅拌不均匀或某些过分烧损等所致。这种缺陷全批报废。,四、修模 1.修模的作用：主要是调整金属流速，修整尺寸，矫正形位，改善模具的表面状态 2.修模原理： 1）影响金属流出模孔速度的因素 供给产品断面各部分的金属分配量是否合理，即产品各部分断面积之比与各部分金属供应量之比是否相等（其中包括分流孔的大小、形状、数量与分

31、布、多孔模模孔的位置、型材在模子平面上的布置、型材各部分距挤压筒中心和挤压筒边缘的远近）。,金属流动时所受阻力的大小（包括分流孔、工作带等），当型材某一部分可供给金属量愈多，所受摩擦力愈小，则这部分型材流出模孔的速度就愈快，反之就愈慢。,金属流动时所受阻力的大小（包括分流孔、工作带等），当型材某一部分可供给金属量愈多，所受摩擦力愈小，则这部分型材流出模孔的速度就愈快，反之就愈慢。 2）流动金属与模具之间的摩擦力由两部分组成： 金属与模子端面的摩擦力 1=F 摩擦系数 F金属与模子工作面的接触面积，cm2 所以，当模子与产品一定时，与F是定值，只要改变，即改变流动金属与模子端面的摩擦条件，就能起

32、到调整金属流动速度的作用。,流动金属与模孔工作带之间的摩擦力 2=Sihi 单位面积上的正压力，MPa Si模孔各部分工作带与金属接触部分周长，mm hi模子工作带长度，mm 摩擦系数 所以，当模子与产品一定时，与Si是定值，也认为是不变值，因此，只要调整工作带长度就可以调整金属流出模孔的速度。,调整金属流速的措施： 调整工作带的形状和长度； 调整分流孔的大小和形状、焊合室的形状和尺寸； 调整宽展模的宽展角； 增大铸锭和产品的几何相似形，改善金属流动的均匀性，减少挤压力（例如，挤压扁宽型材采用扁筒、扁锭生产）； 。,分流模： 等分流孔模结构主要靠修正模孔工作带的高度，来调整金属的流动速度； 不

33、等分流孔模结构主要靠修正分流孔的形状和尺寸，来调整金属的流动速度。 正确地将模孔布置在模面上，使易流出模孔部分远离挤压筒中心，使金属流速均匀些。,4）修模方法 阻碍：目的是减缓金属流出模孔速度的方法。常用的方法有：作阻碍角、打麻点、工作带补焊、堆焊分流孔、修分流桥、焊合室。 作阻碍角：就是增加金属流动的附加应力。在模孔工作带入口处的某一段长度上修出一定角度，使金属流速减慢的方法称阻碍角。其角度控制在3-12，常用3-8 ，不15。 注：对薄壁型材 =12mm，阻碍角采用下限， 厚壁型材可采用中、上限。,作阻碍角时： a) 不要一次修大，以防修废模子。修阻碍角时，锉刀端平，使阻碍平面棱角尖锐，斜

34、面平直不带圆弧（因为修成圆弧反而会使金属加速流动） b) 当既可以用阻碍，又可用加快时，应优先采用阻碍法（因为阻碍法简单易行，效果明显）。 一般情况下，做阻碍与大麻点可同时进行。 经验证明，做阻碍角不适合于宽扁型材，如壁板、条材等。,打麻点：在模子工作端面需要减缓金属流速的部位，沿模孔周围打上深度为0.51.0mm,直径13mm的密集小坑，使流动金属与模子工作面的摩擦力增大从而减慢金属流动速度。 （此方法较简单，但对于模孔较复杂的模子需要与阻碍角同时进行才有效果） 堆焊工作带：在需要增大阻力的部位，从模子工作带出口端补焊一段适当长度的工作带，由于工作带的有效长度加长，起到了附加阻碍的作用。 堆

35、焊：在模子端面上需要阻碍的模孔周围，用电焊法堆起一段凸台，以增大金属流动的阻力。,分流模加阻：在分流孔、分流桥、焊合室等部位用堆焊法或打阻碍角法加大金属流速阻力（一般不提倡在焊合室堆焊，因为一方面在此处堆焊会使工作带硬度降低或退火，另方面金属流经焊疤处会产生应力，影响制品表面质量）。 加快：使金属流出模孔速度提高的修模方法。常用的加快方法有：前加快、后加快、加快角、改变分流孔的面积和位置。 前加快：在模子工作端面上将需要加快的工作带用砂轮磨掉一定厚度，降低摩擦力，以加快金属流速（在打磨时，其打磨范围应尽量大些，且圆滑过渡，避免出现尖角或凸台，否则，会引起阻碍）。,后加快：用砂轮从模子出口端伸到

36、工作带出口处，将需要加快部位的工作带减短，降低摩擦力，以起到金属流速加快的作用。 加快角（也称促流角或助推角：方法是用锉刀或砂轮在模子工作带的入口端面锉修一适当的斜角（促流角=3-10），减少金属流入模孔的阻力，加快金属流速。 也可以在模子工作带出口端锉修一适当的斜角（=0.5-1.5），使挤压出的制品尽快地脱离工作带（实际上是缩短工作带），减少金属流动阻力，而起到金属流速加快的作用。 平面分流组合模的加快：主要依靠调整分流孔的面积和位置，或改变模桥的形状、角度、增大金属供给量和供给速度。,3.扩大模孔尺寸 如果挤压出的型材小于图纸要求尺寸，需要扩大模子模孔。 在修模前要仔细检测模孔工作带尺寸

37、，检查是否有内斜或外斜现象，修模时，锉刀端平，使修后的模孔工作带一定垂直于模子端面，锉后抛光。 如果扩孔量大，可上机床加工。 4.缩小模孔尺寸 缩小模孔尺寸要比扩大模孔尺寸困难的多，缩小模孔尺寸的方法有打击法、补焊法、镀铬法。,打击法：用圆头锤在需要缩小模孔部位的工作端面敲打锤头打击的方向与工作带平行，位置距模孔35mm. 注：敲击的位置距模孔太近，易将工作带打塌，造成模具报废； 敲击的位置距模孔太远，起不到缩孔的效果； 打击模孔用的锤子刃口不要太锋利，最好磨成R3R5的圆弧状。要求锤头材料要坚硬，高于模子硬度。 敲击时取金属流速较慢的一侧，使加快流速，也可缩小模孔。,补焊法：在模子需缩孔处焊

38、上一层与模子同样材料的金属，然后修平。 其方法是：先将模子加热到400C（连同焊条一起加热） 补焊 保温去应力 锉平（防止见水，以防裂）,镀铬法：就是将模孔需要缩小的部位抛光至Ra0.4m,再将不需镀铬部位保护起来，然后放到镀铬槽里，镀上一层适当厚度的铬层，达到缩小模孔的目的。 镀铬层的硬度很高（HRC60以上），表面光洁，厚度可达1mm左右。,5.光模 当模子工作带出现粗糙、擦划伤、麻面等缺陷时进行抛光。 试模前、生产上机前、氮化前都要抛光至Ra0.4m。 6.氮化：模子氮化后要求 渗氮层深度150180um 金相法测定渗氮层不均匀度 30um 白亮层厚度4um 渗氮层表面硬度HV=900-

39、1200 显微硬度计测定渗氮层脆性13级,五、穿孔系统的失效与损坏： 1.缩径和拉断 当穿孔针所承受的摩擦拉应力超过工具材料在工作温度下的屈服强度时，就会因塑性变形而产生沿纵向伸长而直径缩小的缩颈现象。如继续变形，穿孔针就可能被拉断。 产生原因： 材料选择不当或热处理硬度过低； 设计尺寸过小或许用强度偏低；,使用温度过高； 润滑条件不良或表面状态不佳而引起摩擦拉应力或附加应力过大。 2.弯曲失稳： 弯曲变形是细长杆件常见的失效形式，其产生原因是由于结构和尺寸设计不合理，材料过软，受偏心载荷和复合应力的作用等,3.断裂： 端裂是穿孔系统最常见的失效形式。有脆断、折断、疲劳断裂等。 脆断的原因：主

40、要材料中存在缺陷或热处理硬度过高、结构设计不合理、应力高度集中等。 折断的原因：主要是受到非轴向的外力（如挤压筒、挤压垫等产生卡、碰、磕时）而产生折断。 疲劳断裂产生的原因：由于穿孔针受激冷激热的交变应力和时拉时压的交变机械应力以及表面粗糙度等疲劳源引起的表面疲劳微裂纹不断扩展而产生的疲劳裂纹。,4.表面划伤、擦伤、压坑、龟裂和磨损： 穿孔系统的前端工作部分往往因表面状态恶化而失效。 穿孔针的表面损伤不仅会恶化产品内表面质量，而且会影响产品的尺寸精度。 产生原因： 由于在高温下穿孔针与流变金属之间产生的多次反复的强烈滑动摩擦引起的； 表面龟裂则是由于冷热交变和拉压交变所引起的疲劳应力产生的。修

41、理方法：改善使用条件，采用良好的润滑冷却，提高变形金属的纯度，提高工具的表面粗糙度和硬度。,5.螺纹连接失效： 穿孔系统往往因螺纹部分脱扣、断裂而失效，也可能因塑性本性、局部压塌、咬合分离不开而破坏。有时还因多次损坏不能紧扣，造成严重偏心而报废。 报废原因：脆性破断的主要原因是硬度过高、应力集中、偏新严重或受力不均；塑性破损的原因是材料过软、受力大的拉压力或冲击应力等。,6.穿孔系统的维修： 矫弯穿孔系统产生弯曲变形时，可在压力矫直机上进行矫直修正。 螺纹补修当穿孔系统的螺纹连接部分局部损伤、脱扣时，可在车床上重新挑扣或补焊后重新车扣，但保证同心。 补接当某一段损坏可截断补配一段。 表面抛光当

42、穿孔系统的表面粘有金属或工作段磨损严重时，应先清除掉表面的金属套，然后用纱布抛光表面。,七、大型基本工具的修理 1.挤压筒的维修： 加热器的维修 工作内套的清洗和抛光当挤压筒内套经长期使用变形；金属套的完整性遭到破坏，无法保证产品质量；更换被挤压金属的品种及更换挤压筒规格时，必须清洗内套。 清洗好的内套应仔细测量尺寸和检查表面状态，发现尺寸超差或表面磨损时，要进行修复。 挤压筒内套的修复：,挤压筒内套的破坏形式： 挤压筒内套前端磨损严重，出现局部挤掉、缺口、裂纹和孔变大； 内套前端由于挤堆、粘铝、铲伤等造成端面不平； 由于挤压筒内、外套配合不好、受力不均、疲劳受损等原因，产生内套裂纹。 维修方法： 补焊法（这种方法受到局限性）；镶套法,2.挤压轴的维修 矫直当挤压轴产生弯曲时，可在压力机上进行弯矫，矫直时要使用专用夹具和热块，选择合适的加压点和弯矫压力，一次矫直量不易过大，以免过矫直。 内外端面修正当挤压轴的工作端面局部压塌时，可在车床上进行局部修正。 补焊挤压轴局部压塌、压裂、掉渣时可采取局部补焊法，但是补焊必须是热焊； 补接当挤压轴工作端部受损或开裂时，可切去这部分，再用螺纹“+”焊接法补接这部分。,