環形孔腔

環形孔腔

環形孔腔是鑄件或半固體成型件內的環型孔狀空間。它的形成可以通過由低熔點金屬形成一芯模以提供一牢固的金屬芯模的方法實現的。環形孔腔在三輥式斜軋穿孔過程中發生。過早形成孔腔是指管坯未遇頂頭時,中心已開始撕裂。 孔腔是由中心疏鬆發展到撕裂而形成的,斜軋穿孔肘在頂頭前中心疏鬆是必要的,而孔腔是要避免的。在高溫下孔腔孔壁被嚴重氧化,在穿孔過程中不能被焊合而形成不規則的摺疊,造成內折缺陷。

介紹

孔腔是指旋轉橫鍛、橫軋和斜軋實心工件時產生的縱向內撕裂,有的文獻稱它為旋轉橫鍛效應。工件中心產生的縱向撕裂稱為中心孔腔;工件中呈環狀的縱向撕裂稱環形孔腔。二輥斜軋、橫軋和橫鍛時產生的多為中心孔腔,三輥斜軋時產生的多為環形孔腔。

孔腔 孔腔

形成

環形孔腔是鑄件或半固體成型件內的環型孔狀空間。它的形成可以通過由低熔點金屬形成一芯模以提供一牢固的金屬芯模的方法實現的。然後芯模採用電鍍或非電塗鎳方法塗上鎳層。金屬芯模被熔化流出鎳塗層,得到一鎳襯芯。鎳襯芯放置在環形模腔內,並將熔化金屬通入腔內以形成鑄件或成型件。鑄件或成型件從腔內取出,此時,這些鑄件和形成件內部都具有許多由耐腐蝕鎳襯芯表面形成和圍繞的通道。

影響孔腔形成的主要因素

主要因素為以下幾方面:

1)頂頭前壓下量愈大愈易形成孔腔。

2)變形區中橢圓度愈大愈易形成孔腔,其橢圓度為導板間距與軋輥間距之比。

3)在頂頭前管坯被反覆壓縮的次數愈多愈易形成孔腔。

4)鋼自然塑性的影響,其中包括鋼的化學成分、冶煉質量、組織狀態,而鋼的組織狀態又受管坯加熱溫度和時間所影響。

金屬自然塑性的優劣決定著產生孔腔的難易程度。在斜軋穿孔中常用穿孔性能的好壞來衡量金屬的自然塑性。

在生產中影響孔腔形成的主要因素是鋼種,管坯質量、加熱制度和穿孔變形制度等。

作用

環形孔腔的形成,可以保證金屬部件擁有應有的強度和剛度,以便承受外屆產生的各種壓力。同時環形孔腔還可以形成金屬內部和外部的隔離,可起到隔熱或隔除雜質的作用。

套用

它被廣泛套用於精密部件的設計,例如旋渦氣泵就常常採取增加泵體環形孔腔的方式。當旋渦氣泵的葉輪旋轉時,葉輪葉片中間的空氣受到了離心力的作用,朝著葉輪的邊緣運動,進入泵體的環形孔腔,然後又返回葉輪,在從葉片的起點同樣的方式又進行循環。它使空氣得到多次加速循環,從而使空氣帶有需要的能量。

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