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 钼坩埚旋压工艺分析
2017-09-25 20:56:37
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  •  钼坩埚旋压工艺分析
     
          目前市面流行钼坩埚主要为15寸、17寸、18寸和20寸几种规格,这些产品的共同特点是底部厚度大,外壁从底到口部逐渐变薄,厚度从4mm到1.5mm左右,因此选用材料为底部最大厚度尺寸。
    同时,钼坩埚的旋压成型,旋压设备需要具有强旋的
     
    同时,钼坩埚的旋压成型,旋压设备需要具有强旋的大推力和普旋的高速性能,这二者缺一不可。同时由于采用热旋压,设备在主轴、旋压轮、尾顶、滑台等部位均需要设备合理的隔热、冷却等系统。另外,钼坩埚旋压成型,温度控制至关重要,所以加热系统也是很关键的,由于加热时间长、加热部位变化多,还需要配置全自动加热系统和加热枪自动行走机构和控系统。
     
     
              上海傲垦机电设备有限公司钼坩埚数控旋压机
     
        对于钼坩埚旋压,除需要具备合适的旋压设备外,工艺方面主要有以下两点至关重要。
         1.材料轧制要求:
           总所周知,钼板生产不想其他常规金属采用熔炼后轧制获得,而是采用钼粉烧结后轧制,所以轧制过程中不像熔炼获得的坯料容易获得均匀的致密性,烧结坯料轧制如果工艺不当,很容易造成厚度方向致密性不一致,通常表现为表层密度大而中间层密度小。坩埚旋压时为内表面材料流动小于外表面材料流动,所以如果材料致密性不均与,旋压成型时很容易造成材料分层、起皮或者口不开裂等现象发生。
     
    成型后中间分层,分为内外两层
     
    旋压过程中口部分层
     
    口部分层
    为解决这一问题,需要对由于后续旋压的板材适当采用特殊的轧制工艺,通过摸索,我们认为,适当提高轧制过程中开坯轧制量可以有效解决。
    例如:烧结坯260X260X厚50,开坯压下量27.5%,其后轧制道次同样采用也大压下比,试验过程基本1火3道次轧制,1080度加热保温。由于采用较大开坯压下量可以尽量使轧制力统一作用在每个厚度层面,能有效有效减小钼厚板的截面致密度不均匀缺陷,有效防止旋压时分层现象。
    另外,轧制后热处理工艺尤其关键,直接影响到材料塑性,延展性,硬度等对于旋压工艺至关重要。
     
    另外,由于旋压基本等同于拉伸成型,如果材料在平面方向上延伸性能不同,容易造成旋压过程中和旋压完成后产品口部延伸量不同,旋压过程中这种问题容易造成高速旋转过程中的材料失稳,机床振动,产品出现这种问题则难以进行口部加工作业。
     
    产品在两个板2个方向上长度较大,另外方向长度短。
    合格产品,产品口部圆度均匀
     
    造成以上原因主要是由于板材轧制过程交叉轧制不均与,在一个方向上轧制道次过多,造成这一方向上材料延伸性能较好,旋压中材料变长过多。
     
    2.旋压工艺
    2.1温度影响
    由于产品要求底部不得有任何划伤等缺陷,同时由于底部变形量不大,所以,底部旋压时温度尽量低,以材料不破裂为准,一般大约在280度左右。
    底部与直壁拐弯处一般为R10左右,此处为旋压的关键,如果温度过低,材料不容易变形,温度过高会造成壁厚减薄严重达不到厚度要求,所以这里温度一般控制在350度附近比较合适。
    直壁段旋压时,分为成型段、口部和贴模段3个部分,对于温度控制一般为,贴模段280度左右,口部380-420度,成型段320-350度比较合适。如果贴模段温度过高,则产品表面质量不好比较粗糙,稳定过低尺寸很难保证。成型段温度过高容易氧化,温度过低机床振动大。口部温度过低容易开裂,温度过高容易起褶皱造成材料失稳。
    口部接近完成时为保证口部厚度和尺寸精度,而且此时材料外缘很短不容易失稳,所以尽量采用高温,可达450-500度左右比较合适。
     
    产品脱模,由于钼的热胀冷缩远远小于一般模具材料,因此,坩埚模具需要采用薄壁空腔结构,旋压完成后,对内部模具进行水冷或者风冷,时模具进行收缩,再配合合适的脱模剂、产品顶出机构等可方便卸下产品。

     
     
     
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