常見擠壓缺陷及修模方法概述

摘要：討論了擠壓模具的常用修模方法，應用這些方法，可對模具進行修正，使擠壓制品質量得到改善，產生明顯經濟效益。

關鍵詞：擠壓模具缺陷 修模方法

中圖分類號：TG76文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）03(b)-0000-00

在擠壓生產過程中，由于擠壓溫度、速度及模具設計等因素的影響，擠壓制品常出現各種各樣的缺陷，不能滿足客戶要求。常用的處理方法是根據制品缺陷的特點，對模具進行修正，從而使制品達到客戶要求。

1 與模具相關的常見擠壓缺陷

（1）劃傷：制品從模孔流出的過程中，與工具或制品本身相互接觸，從而在制品的表面產生粗糙的縱向或橫向的劃痕、劃溝、小溝等稱為劃傷，是制品表面常見缺陷之一。

產生原因—模具工作帶出口部位不平整粘有金屬屑，模具后面的支撐墊出口通道不光滑刮傷制品；模具工作帶有凸凹缺陷；模孔空刀過小；多孔模擠壓時產品互相纏繞；整套工具裝配不正；運輸過程中吊運不當等都會造成劃傷。

（2）尺寸不符：擠壓模模孔尺寸本身不合格或因金屬流速不均使制品的長、寬、壁厚及角度等幾何尺寸不符合技術條件和圖紙的要求。

產生原因—由于金屬填充不足引起尺寸超負差：靠近模具邊緣金屬受摩擦阻力較大，金屬填充不足，造成遠離擠壓筒中心部位壁厚尺寸不夠；金屬流速不均引起尺寸超負差：擠壓輪廓尺寸較大，特別是外接圓尺寸較大，壁厚差很大的型材時，其遠離中心的薄壁處，容易出現尺寸超負差；型材尺寸過大：由于模孔設計或制作時出差錯，模孔的收縮量計算不準確；模具強度偏低在擠壓過程中模孔彈性下塌、尺寸超負差；金屬量供給不足引起的型材中部尺寸超負差；擠壓復雜斷面型材時速度控制不當，金屬流速過快或過慢引起型材尺寸和角度的變化；

（3）扭擰、彎曲、波浪：

擠壓金屬流動成力偶型流速形成扭擰；金屬在型材橫截面成不均勻性流速而形成彎曲或波浪，沿縱向呈現均勻彎曲稱彎曲，在制品某處突然彎曲稱硬彎，沿制品寬度方向（側向）的彎曲稱刀形彎。

產生原因—模孔設計不當、工作帶寬度分配不合理或加工不到位使金屬流速不均造成制品扭擰；擠壓溫度-速度控制不當使制品起波浪；制品因壁厚差較大，淬火時冷卻速度不一致造成彎曲。

（4）焊合不良

用分流模或舌形模生產空心型材時，一般采用實心鑄錠，在擠壓力的作用下，金屬先被分流橋分成幾股金屬流再匯集于焊合室，在高溫、高壓、高真空的焊合室內又被重新焊合，然后通過模芯和模孔所形成的間隙流出成為所需要的制品。如果溫度、速度和壓力選擇不當，金屬在焊合室不能形成足夠大的靜水壓力，則金屬流沒有焊合好就流出模孔，在分流橋下的焊合位置出現條狀或線狀缺陷或沒有完全焊合的廢品（焊合線寬度等于或小于0.7mm）。這種缺陷多出現在制品前端。

產生原因—金屬的焊合需要足夠的靜水壓力、焊合空間、焊合時間和焊合溫度。當模具設計的分流比小，焊合腔深度或截面積不夠，使金屬供料不足，焊合室內不能形成足夠大的靜水壓力；擠壓溫度低，金屬焊合質量差；擠壓速度過快，金屬來不及焊合；鑄棒有嚴重的夾雜、氣泡等缺陷；擠壓比過小，使得焊合壓力較低。

（5）平面間隙：沿型材縱向和橫向的不平直度稱為平面間隙，分為縱向間隙和橫向間隙。

縱向間隙產生原因—當生產條材或帶筋壁板時，若上下兩側面金屬流速不一致，就會產生上下翹曲，即產生縱向間隙；在擠壓過程中，型材某一部位的金屬流速稍有差異，就會產生縱向間隙。

橫向間隙產生的原因—橫向間隙的產生與型材的形狀、尺寸有關，有間隙的壁的兩面工作帶流速不一致，凸面快，凹面慢，如擠壓“T”形型材時，當兩側流速不均時，就會形成橫向間隙。

（6）擴口和并口：擴口和并口的產生主要是由金屬流速不均引起的。在擠壓槽形型材或類似槽形型材時，由于兩個“腿”兩側工作帶流速不一致，使之向外凸或向內凸起，當向外凸起時形成并口，向內凸起時形成擴口。

2 修模方法

修模主要是調整金屬流速、修整尺寸、矯正形位、改善模具的表面狀態。主要修模方法有：

（1）阻礙：目的是減緩金屬流出模孔的速度。常用的方法有：作阻礙角、打麻點、工作帶補焊、堆焊分流孔、修分流橋、焊合室。

作阻礙角：增加金屬流動的附加應力，在模孔工作帶入口處的某一段長度上修出一定角度，使金屬流速減慢的方法。

打麻點：在模具工作端面需要減緩金屬流速的部位，沿模孔周圍打上深度為0.5-1.0mm，直徑1-3mm的密集小坑，使流動金屬與模具工作面的摩擦力增大從而減慢金屬流動速度。

焊工作帶：在需要增大阻力的部位，從模具工作帶出口端補焊一段適當長度的工作帶，由于工作帶的有效長度加長，起到了附加阻礙的作用。

堆焊：在模具端面上需要阻礙的模孔周圍，用電焊法堆起一段凸臺，以增大金屬流動的阻力。

分流模加阻：在分流孔、分流橋、焊合室等部位用堆焊法或打阻礙角法加大金屬流速阻力。

（2）加快：使金屬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、助流角、改變分流孔的面積和位置。

前加快：在模具工作端面上將需要加快的工作帶用砂輪磨掉一定厚度，降低摩擦力，以加快金屬流速。

后加快：用砂輪從模具出口端伸到工作帶出口處，將需要加快部位的工作帶減短，降低摩擦力，加快金屬流速。

促流角：用銼刀或砂輪在模具工作帶的入口端面銼修一適當的斜角，減少金屬流入模孔的阻力，加快金屬流速；也可在模具工作帶出口端銼修一適當的斜角，使擠壓出的制品盡快地脫離工作帶，減少金屬流動阻力，加快金屬流速。

分流模的加快：調整分流孔的面積和位置，或改變模橋的形狀、角度，增大金屬供給量和供給速度。

（3）擴大模孔尺寸

如果擠壓出的型材小于圖紙要求尺寸，需要擴大模孔尺寸。如果擴孔量大，可通過機床完成。

（4）縮小模孔尺寸

縮小模孔尺寸的方法有打擊法、補焊法、鍍鉻法。

打擊法：用圓頭錘在需要縮小模孔部位的工作端面敲打，錘頭打擊的方向與工作帶平行，位置距模孔3-5mm。

補焊法：將需要縮小模孔的部位焊上一層與模具同樣材料的金屬，然后修平。

鍍鉻法：將需要縮小模孔的部位拋光至Ra0.4um，再將不需鍍鉻部位保護起來，然后放到鍍鉻槽里，鍍上一層適當厚度的鉻層，達到縮小模孔的目的。

（5）光模

由于模具原因使制品表面出現粗糙、擦劃傷、麻面等缺陷時對模具工作帶進行拋光。

（6）氮化

由于模具工作帶表面硬度不夠，導致制品出現表面缺陷時，需對模具進行氮化處理。氮化后要求滲氮層深度150—180um，滲氮層不均勻度< 30um，白亮層厚度<4um，滲氮層表面硬度HV=900-1200。