【正文】 選取鑄造收縮率，形狀復(fù)雜的鑄件，可以考慮采用工藝補(bǔ)正量，適當(dāng)加大機(jī)械加工余量等措施，保證鑄件的尺寸合格。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸，變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]，成型零件尺寸的計(jì)算公式如下： 式中：—成型件尺寸；—成型零件制造偏差；—壓鑄件尺寸（含脫模斜度、加工余量）；—收縮率；n—補(bǔ)償系數(shù)；—壓鑄件尺寸偏差。成型零件尺寸制造偏差=。由鑄件圖可知型腔尺寸有：Φ100，h270，4R25，Φ190，h224，h6。中心尺寸有：L121，L220。計(jì)算公式為： (2)型芯尺寸計(jì)算型芯的尺寸是趨于減小的尺寸，應(yīng)選取趨于偏大的極限尺寸。公式為： 型腔尺寸計(jì)算公式： 式中，D,H型腔尺寸或型腔深度尺寸（mm）； 鑄件外形（如軸徑、長(zhǎng)度、寬度或者高度）的最大極限尺寸（mm）； 鑄件計(jì)算收縮率（%）； 鑄件公稱尺寸的偏差（mm）； 成形部分公稱尺寸的制造偏差（mm）。所以有： = 開模后，使壓鑄件從成形零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)一般由下列部分組成：（1）推出元件。（2）復(fù)位元件。但在側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，合模時(shí)，在定模板的推動(dòng)作用下，斜滑塊沿斜向?qū)Щ蹨?zhǔn)確復(fù)位，所以無(wú)需設(shè)置推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位元件。調(diào)整和控制復(fù)位裝置的位置，起止退限位作用，并保證推出機(jī)構(gòu)在壓射過(guò)程中，受壓射力作用時(shí)不改變位置，如限位釘及擋圈等。引導(dǎo)推出機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)方向，并承受推出機(jī)構(gòu)等構(gòu)件的重量，防止移動(dòng)時(shí)傾斜，如推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等。將推出機(jī)構(gòu)各元件裝配并固定成一體，如推桿固定板和推板以及其它輔助元件和螺栓等連接件。（1）推桿的結(jié)構(gòu) 采用圓形截面的推桿結(jié)構(gòu)，如圖41所示。圖 推桿的整體沉入式固定（3） 推桿尺寸及配合 推桿的直徑是有推桿端面在壓鑄件上允許承受的受推力決定的，由參考文獻(xiàn)[16]查得，其截面積計(jì)算公式為：式中 A—推桿前端截面積（）；—推桿承受的總推力（N）；n—推桿數(shù)量；[p]—許用受推力（MPa）。按下式計(jì)算： F包式中，S—型芯被包緊的面積（）；P—擠壓應(yīng)力，鋁合金取1012MPa；—壓鑄合金對(duì)型芯的摩擦系數(shù)（）；—型芯成形部分的出模斜度。由截面積計(jì)算公式（41）可求出。（1）推板的限位裝置 限位機(jī)構(gòu)如下圖所示，利用限位釘對(duì)推板進(jìn)行精確定位。 圖 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套（1） 復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位原理開模時(shí)，復(fù)位桿隨推出機(jī)構(gòu)同時(shí)向前移動(dòng)，推桿將壓鑄件推出；合模時(shí)，定模套板觸及復(fù)位桿，推出機(jī)構(gòu)復(fù)位；合模動(dòng)作完成時(shí)，在限位釘?shù)淖饔孟峦瞥鰴C(jī)構(gòu)回復(fù)到原來(lái)的位置。如下圖所示： 圖 鑲塊布置示意圖（1）零件表面粗糙度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[15]，推桿與金屬液接觸表面粗糙度為，推桿，復(fù)位桿和推板導(dǎo)柱配合表面粗糙度為，推板和推板固定板配合表面粗糙度為，其他非工作的非配合表面。在半固態(tài)擠壓生產(chǎn)過(guò)程中，模具應(yīng)保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，其目的是避免半固態(tài)漿料中的液態(tài)部分激冷過(guò)劇而使填充條件變壞；改善型腔的排氣條件；避免半固態(tài)擠壓件成形后產(chǎn)生大的線收縮，引起裂紋和開裂；避免模具因激烈而漲裂；縮小模具工作時(shí)冷熱交變的溫度差，延長(zhǎng)模具壽命。加熱模具的方法有噴燈、噴槍、煤氣加熱、電加熱器加熱、電感應(yīng)、紅外線加熱 圖 電加熱棒示意圖等。因此，目前最常采用的是使用電加熱器從模體內(nèi)部加熱的方式。根據(jù)需要在動(dòng)，定模部分分別布置48個(gè)電加熱元件安裝孔，布置時(shí)應(yīng)避免與活動(dòng)型芯或推桿發(fā)生干涉。根據(jù)以上原則，在該模具上采用電加熱器加熱，布排方式為，分別在動(dòng)，定模套板的上下端面各對(duì)稱放置兩個(gè)加熱器，共計(jì)8個(gè)加熱元件。 成形套板壁厚的校核套板的鑲塊安裝孔邊至套板的外側(cè)的距離稱為套板的邊框?qū)挾龋部珊?jiǎn)稱為套板壁厚。套板變形后，會(huì)影響型腔和型芯的尺寸精度。套板由于直接承受壓射或增壓過(guò)程帶來(lái)的型腔脹型力，因此，必須對(duì)套板的壁厚進(jìn)行校核。中文部分近乎純凈的半固態(tài)金屬加工 P. KapranosU, . Ward, . Atkinson, . KirkwoodDepartment of Engineering Materials, The University of Sheffield, Sir Robert Hadfield Building, Mappin Street, Sheffield S1 3JD, UK摘要 觸變成形或半固態(tài)金屬加工（SSM）是金屬材料在半固態(tài)狀態(tài)下塑造成型的。但是，我們應(yīng)該清楚的意識(shí)到，在北美、歐洲、日本所有鋁鑄件的產(chǎn)量達(dá)到2500萬(wàn)噸，但是半固態(tài)成形的只占約1%。半固態(tài)成形必須克服的障礙之一是缺乏可供公眾查閱的量化數(shù)據(jù)以證明觸變組員是“近凈成形”。這是通過(guò)一個(gè)指示組件的觸變的研究——電動(dòng)機(jī)終板。2000 Elsevier科學(xué)有限公司保留所有權(quán)利。合金必須有一個(gè)明顯的熔點(diǎn)范圍以及在形成顯微結(jié)構(gòu)之前必須由在液體基體的固態(tài)金屬球體組成。但如果允許站立它會(huì)再次變厚。這個(gè)非同尋常的行為第一次被發(fā)現(xiàn)在麻省理工學(xué)院并引發(fā)了有關(guān)合金漿料觸變和加工利用的大量工作，利用灌裝模具溫度較低的泥漿以非湍流方式流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。但是，我們應(yīng)該清楚的意識(shí)到，在北美、歐洲、日本所有鋁鑄件的產(chǎn)量達(dá)到2500萬(wàn)噸，但是半固態(tài)成形的只占約1%。 因?yàn)樗且粋€(gè)相對(duì)較新的加工工藝，半固態(tài)成形必須通過(guò)已經(jīng)開發(fā)的合金建立自己的。如果需要業(yè)界接受使用新的或陌生的合金，以及應(yīng)對(duì)制造工藝本身的新穎性，這本身就是觸變成形中及其困難的。現(xiàn)在的階段是有數(shù)百萬(wàn)汽車零部件在我們?nèi)粘ｑ{駛的汽車上使用。專門為觸變成形工藝設(shè)計(jì)的合金需要發(fā)展。 第二個(gè)障礙是缺乏一個(gè)能夠說(shuō)明觸變組件真的是“近凈形”的公開的可獲得的定量數(shù)據(jù)。這是通過(guò)一個(gè)指示組件的觸變的研究——電動(dòng)機(jī)終板。2 觸變成形的電動(dòng)馬達(dá)終板 模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化運(yùn)動(dòng)終板與轉(zhuǎn)子軸中心孔和邊緣的插口是安裝到到磁盤電機(jī)的內(nèi)部。這些引起了壓力鑄造的諸多問(wèn)題，特別是如果是短期內(nèi)的需求的話，定制的終板往往要進(jìn)行灰口鑄鐵的砂型鑄造。工業(yè)中的意圖是削減成本方面的壓力，快讀的非硬化“半死”或注入，以適應(yīng)定制安裝法蘭，與鑄鐵方式相比，壓力鑄造能減少交貨時(shí)間 圖1 適用于電動(dòng)馬達(dá)終板的模具 如圖1，由我們的合作伙伴布魯克澆鑄是從一側(cè)而不是中心，這樣的話定子不需要鉆孔。此配置是最好的觸變終板的照片圖2. 模具材料為H13（非硬化），使用的合金是Alr 7Sir 6Sir 3Cur ，這是磁流體動(dòng)力學(xué)攪拌的商業(yè)化生產(chǎn)，這是一個(gè)獲得的球狀微觀結(jié)構(gòu)的方法。壓力的垂直配置允許在原位加熱，這意味著，柱狀合金不需要在半熔化下轉(zhuǎn)移到壓力下。感應(yīng)加熱的余料是由中頻發(fā)電機(jī)提供（泰勒梅感應(yīng)有限公司貝克韋爾）。 圖2 觸變成形電動(dòng)馬達(dá)終板。 建立可再生的團(tuán)狀加熱體和ram速度以及模具溫度的感應(yīng)加熱和觸變成形試驗(yàn)對(duì)于確保完成模具的填充是必要的。部分模具的填充是為了看到流動(dòng)狀形態(tài)。 再生產(chǎn)的流通模式采用CFD實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。然而，人們發(fā)現(xiàn)，最初模具設(shè)計(jì)中的錐形澆口導(dǎo)致漿料優(yōu)先從組件的中心流出來(lái)，過(guò)早的填充了溢出部位，然后在回流到入口。 圖4a 流建模和部分填充的研究結(jié)果進(jìn)行比較。計(jì)算機(jī)模型的粘度進(jìn)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。與測(cè)量值1020KN相比，該模具開始給了6KN的初始填充力。該模具可以在實(shí)用范圍內(nèi)用于優(yōu)化模具填充圖形。伴隨著驗(yàn)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。溢出填充持續(xù)：在模具的盡頭漿料不會(huì)反流回來(lái)。 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(yùn)行25終板被提出來(lái)了。樣本被送到布魯克觸變的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。 這些缺陷的原因?qū)⒃谙挛挠懻摗? 圖5 觸變終板的三位測(cè)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(gè)專用夾具安裝在分度頭終板。一個(gè)重要的偏差就意味著轉(zhuǎn)子不會(huì)真正的運(yùn)行，并且會(huì)導(dǎo)致電機(jī)使用壽命的減少。布什插口距離和內(nèi)布什直徑的平均值都進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)這些，由于不準(zhǔn)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。 終板測(cè)量結(jié)果如圖7和圖8所示。在一系列拍照前后的模具測(cè)量未顯示出明顯差異，這可能導(dǎo)致磨損。觸變終板在位置1到8的三維變化 圖8。 圖9顯示，在一般情況下，其中一維是大于平均值，這兩個(gè)板塊和垂直對(duì)面的測(cè)量也比較大（但是107樣本的外圍沒(méi)有測(cè)量）。 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。這是因?yàn)橛脕?lái)安裝感應(yīng)加熱塞的底座和使其進(jìn)入模具的力是來(lái)自于非導(dǎo)體，非金屬材料（sindanyo或Tufnol）。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。的牽引角，包括模具上的加工痕跡并沒(méi)有完全暢通。這是設(shè)計(jì)夾住樣本的夾具的原因之一。最后，必須交代一下，無(wú)需拍攝。結(jié)果是溢出口和插口沒(méi)有被完全充滿或者存在一些內(nèi)部空隙。 圖9。結(jié)論 本文描述了一個(gè)高質(zhì)量觸變組件的生產(chǎn)和評(píng)估過(guò)程。事實(shí)證明，基于傳統(tǒng)壓鑄模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐是不夠的。CFD模擬對(duì)于這些設(shè)計(jì)可以提供很大的幫助，這個(gè)工具將適用于為觸變成形而設(shè)計(jì)的模具的各個(gè)方面（觸變成形CFD模擬的評(píng)估是謝菲爾德另一個(gè)項(xiàng)目的主題）。對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性的自信將會(huì)允許制造商以避免“過(guò)度設(shè)計(jì)”，從而生產(chǎn)更好的產(chǎn)品。測(cè)量的方法能夠表明運(yùn)動(dòng)終板表面沒(méi)有明顯的失真。 觸變成形顯然是一種具有近凈成形能力的過(guò)程。參考文獻(xiàn)：[1]Spencer DP,Mehrabian R, Flemings MC. 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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, heated