【正文】 來重新設(shè)計模具以得到最優(yōu)的模具填充模式，在生產(chǎn)上具有可行性。利用部分填充和X光照相技術(shù)來完成模具的調(diào)整，進一步的觸變以及模具的驗證。使用冷模具來獲得完整的觸變組件是有可能的。然而，人們發(fā)現(xiàn)，最初模具設(shè)計中的錐形澆口導(dǎo)致漿料優(yōu)先從組件的中心流出來，過早的填充了溢出部位，然后在回流到入口。這種狹窄的流體流動造成了空氣的卷入，這從X光片是可以看出的，即便是加熱到3508攝氏度的模具中的的樣品觸變成形。 圖4a 流建模和部分填充的研究結(jié)果進行比較。都揭示了模具入口附近窄流道產(chǎn)品的缺陷。計算機模型的粘度進行了調(diào)整，這樣使得從局部填充中獲得的模具填充圖案是可以重復(fù)生產(chǎn)的。得到的值是在一定范圍內(nèi)的，這是由研究半固態(tài)漿料的作者在中高剪切速率下發(fā)現(xiàn)的。與測量值1020KN相比，該模具開始給了6KN的初始填充力。這些事實表明，該模型可以用來在一個重新設(shè)計入口的模具里預(yù)測可能的流動途徑，這一假設(shè)是合理的。該模具可以在實用范圍內(nèi)用于優(yōu)化模具填充圖形。因此人們發(fā)現(xiàn)，同時加寬和加深流道可以提高模具的充型能力，但是前者更關(guān)鍵，更實用。伴隨著驗證部分的充型，在流道更寬大的模具上的模擬結(jié)果如圖4b所示。 流道入口的加大，甚至可以使得漿料流過組件的整個寬度。溢出填充持續(xù)：在模具的盡頭漿料不會反流回來。通過流建模和模具的修改使產(chǎn)品的質(zhì)量得到顯著改善，這意味著它可能是一個重復(fù)性的研究。 圖4 （a）錐形流道的部分填充 （b）扇形流道的部分填充 產(chǎn)品質(zhì)量和可重復(fù)性的研究用修改后的模具運行25終板被提出來了。他們利用X光照相檢查內(nèi)部缺陷。樣本被送到布魯克漢森有限公司，根據(jù)他們的壓鑄件的標準做法，對外部缺陷進行了檢查。觸變的25桿，用X光照相技術(shù)發(fā)現(xiàn)有大量的內(nèi)部空隙，此后就被否決了。在溢出聊附近，他們相接與邊遠的插口，由于這種完全焊接前的液體流動的失敗，導(dǎo)致了四個試樣被檢測員否定。 這些缺陷的原因?qū)⒃谙挛挠懻?。其?0桿的質(zhì)量非常高，通過圖6的X光照片可見一斑，這也是和一個典型的壓力壓鑄終板的比較。 圖5 觸變終板的三位測量位置 圖6 （a）觸變成形的X光片 （b）模具鑄造終板的X光片 為了研究重復(fù)性，構(gòu)造了一個專用夾具安裝在分度頭終板。特別重要的一點是，轉(zhuǎn)子軸孔和終板邊緣的插口要保持同心。一個重要的偏差就意味著轉(zhuǎn)子不會真正的運行，并且會導(dǎo)致電機使用壽命的減少。如圖5所示，十二尺寸。布什插口距離和內(nèi)布什直徑的平均值都進行了評價。這對于在所有20個組件中比較12個也是有幫助的。通過這些，由于不準確的模具制造或終板變形而引起的任何變化都可以被隔離，這是可能的。最后，在25個澆鑄前后都需要對模具本身進行測量。 終板測量結(jié)果如圖7和圖8所示。對于18組的測量，（公差 ），而對于912組，（公差 ），甚至這些原始數(shù)據(jù)都是在公差允許范圍內(nèi)，鑄鋁分別為 。在一系列拍照前后的模具測量未顯示出明顯差異，這可能導(dǎo)致磨損。例如，在一些可能有潤滑劑積聚的地方，形成的插口槽可能比 圖7。觸變終板在位置1到8的三維變化 圖8。觸變終板的中央樞紐直徑尺寸變化。 圖9顯示，在一般情況下，其中一維是大于平均值，這兩個板塊和垂直對面的測量也比較大（但是107樣本的外圍沒有測量）。這意味著，作為一個整體的板塊是更大的，觸變終板尺寸上也有小的差異，這個記錄不能歸結(jié)為模具形狀的變化或者終板面的失真。 終板里這種在整體規(guī)模上變化的可能是由于模具組件從謝菲爾德壓力下人為移除的原因。移除時間的差異被一些鏡頭比其他的更難以消除的事實所加劇。這是因為用來安裝感應(yīng)加熱塞的底座和使其進入模具的力是來自于非導(dǎo)體，非金屬材料（sindanyo或Tufnol）。這些材料的磨損將會導(dǎo)致底座周圍的金屬漿料“回流”，這使得各組件更緊密的綁縛在模具上。116試樣從模具中取出是非常困難的，因此，它是最大的部件之一，這不奇怪。 在測量中，散射的另一個可能來源是它們被做成表面有2176。的牽引角，包括模具上的加工痕跡并沒有完全暢通。因此，探針接觸樣品的位置就非常重要。這是設(shè)計夾住樣本的夾具的原因之一。這對測量影響的多少很難估計，但是它們的重復(fù)性體現(xiàn)在拆除夾具和分度頭，然后重新做好，還有第二次測量兩部分的組成上。最后，必須交代一下，無需拍攝。這主要可以歸結(jié)為“回流”的效果：一個破舊底座周圍漿料的凝固阻止了存儲器完成這一過程。結(jié)果是溢出口和插口沒有被完全充滿或者存在一些內(nèi)部空隙?；亓鞑粫霈F(xiàn)在使用金屬存儲器的壓力下。 圖9。觸變終板之間的三維變異。結(jié)論 本文描述了一個高質(zhì)量觸變組件的生產(chǎn)和評估過程。該過程使用了一個標準壓鑄鋁合金，在一個非淬硬鋼模具中進行。事實證明，基于傳統(tǒng)壓鑄模具設(shè)計的實踐是不夠的。特別是，用于觸變成形的具有較高粘度的金屬漿料需要改變流道和澆口。CFD模擬對于這些設(shè)計可以提供很大的幫助，這個工具將適用于為觸變成形而設(shè)計的模具的各個方面（觸變成形CFD模擬的評估是謝菲爾德另一個項目的主題）。 放射學表明，我們可以期望產(chǎn)品質(zhì)量一直高于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的壓鑄。對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性的自信將會允許制造商以避免“過度設(shè)計”，從而生產(chǎn)更好的產(chǎn)品。觸變成形原件的公差也被證明是所需的壓鑄件的關(guān)鍵尺寸。測量的方法能夠表明運動終板表面沒有明顯的失真。模具組件的自動移除將會使得觸變成形零件的制造具有比在這項研究中取得的優(yōu)異成績更嚴格的公差。 觸變成形顯然是一種具有近凈成形能力的過程。致謝： 筆者對斯金格先生關(guān)于鑄造質(zhì)量的建議，馬歇爾先生在測量觸變零件上所作出的工作以及TYLiu先生對這些測量的介紹表示感謝！這項研究是EPSRC創(chuàng)新制造初始項目“半固態(tài)加工的開發(fā)”的一部分。參考文獻：[1]Spencer DP,Mehrabian R, Flemings MC. 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However, it should be borne in mind that production of all aluminium castings in North America, Europe and Japan is ～2 500 000 t, of which thixoforming represents only approximately 1%. Pressure die casting and permanent mould casting are still dominant. One of the hurdles thixoforming has to overe is the lack of publicly available quantitative data justifying the claim that thixoformed ponents really are ‘nearnet shape’. The work in this paper aims to provide such data and show that thixoforming can live up to this claim. This is done by means of a study on the thixoforming of a demonstrator ponent —an electric motor endplate. The steps taken to produce and assess the quality of this ponent are described in this paper. 169。2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.Keywords: Thixoforming。 Semisolid metal processing。 Near netshape1. Introduction Thixoforming or semisolid metal processing（SSM）is the shaping of metal ponents in the semisolid state. For this to be possible the alloy must have an appreciable melting range and before forming the microstructure must consist of solid metal spheroids in a liquid matrix. In this state the alloy is thixotropic: if it is sheared the viscosity falls and it flows like a liquid but if allowed to stand it thickens again. A slug of alloy, heate