铝轮毂铸造工艺设计

*""&+,6而 扩 张 形 飞 边 槽 在 模 膛 充 满 4压 下 量 为
&.(’.%%5时的模锻力仅为 *-’’+,2由表 "数据对
比 可 以 看 出!在 上3下 模 打 靠 时!扩 张 形 飞 边 槽 所 需 的
模 锻 力 最 小 !典 型 飞 边 槽 所 需 模 锻 力 其 次 !而 楔 形 飞 边
%%2由 此 可 见 !在 相 同 的 压 下 量 下 !楔 形 飞 边 槽 的 填 充
性 能 最 好 !典 型 飞 边 槽 的 填 充 性 其 次 !两 者 都 优 于 扩 张
形 飞 边 槽 2这 是 由 于 !典 型 飞 边 槽 的 桥 口 部 分 为 水 平 分
模 面 !仅 靠 上 3下坯 料 充
e热加工工艺f bggb年第 h期
生产技术与应用 EA
铝轮毂铸造工艺设计
!"#$#%&’()*+,%-&(’!#."()/)’0*)12/34&(34 5"##/
范 宏 训 6赖 华 清 6胡 沉
7湖北汽车工业学院 材料工程系6湖北 十堰 889::9;
摘 要<介绍了铝轮毂铸造生产过程要点6并分析了缩松形成的原因及预防对策=
满 模 膛 !而 楔 形 飞 边 槽 的 桥 口 部 分 是 一 斜 面 !桥 口 部 分
的 阻 力 可 以 引 起 水 平 方 向 的 压 应 力!这 个 水 平 分 力 与
摩 擦 力 方 向 相 同 !增 大 了 金 属 向 外 流 动 的 阻 力 !有 助 于
提高填充性能2而扩张形飞边槽的桥口部分接触面积
万方数据
时 !内 浇 口 对 面 铝 液 的 温 度 最 低 !这 样 不 利 于 自 下 而 上 顺 序 凝 固 2同 时 !轮 辐 轮 缘 连 接 处 是 壁 厚 最 大 位 置 热 节 点!如果冷却一致!缩 松 会 出 现 在 热 节 圆 中 心!但 铝 轮 毂 铸 造 时 下 模 冷 速 大 !使 得 缩 松 区 上 移 !这 就 是 为 什 么 缩松常出现在内浇口对 面3轮 辐 轮 缘 连 接 处 上 部 附 近 区域的原因2这与生产中的情况一致2因此控制模具 预热温度和冷却方式是减少缩松的关键要素2
很 小 !摩 擦 阻 力 小 !所 以 其 填 充 性 能 最 差 2此 外 !从 模 拟
结果还可以看出三种形式的飞边槽对模锻力的影响2
采用典型飞边槽!模膛充满4压下量达到 &"(’/%%5所
需 的 模 锻 力 约 为 &0’’+,6采 用 楔 形 飞 边 槽 进 行 模
锻!模膛充满4压下量在到 &’())%%5时所需的模锻力
采 用 封 闭 开 放 式 浇 注 系 统 6可 减 小 充 型 速 度 I防 止 铝 液 飞 溅 I减 轻 铝 液 的 氧 化 = 过 滤 网 放 在 浇 口 杯 内 6可 阻 止 氧 化 膜 进 入 型 腔 =阻 流 面 可 设 在 直 浇 道 6为 方 便 模 型 加 工6直 浇 道 设 计 为 梯 形 截 面 结 构6布 置 在 模 型 一 侧 = 直 浇 道 前 端 应 留 有 延 长 段 I并 开 设 排 气 槽 6利 于 排 气 和 储 存 前 期 含 气 I渣 的 低 温 铝 液 =
如 前 所 叙 !铝 轮 毂 材 质 的 收 缩 率 较 大 !如 果 凝 固 时 不 能 形 成 由 下 而 上 3逐 层 凝 固 的 温 度 场 !就 会 阻 隔 冒 口 的 补 缩 通 道 !形 成 缩 松 2铝 液 由 内 浇 口 进 入 型 腔 后 !对 称 分 流 到 内 浇 口 的 对 面!沿 程 有 热 量 损 失!浇 铸 结 束
C 铝轮毂的铸造生产
J 冒 口 J 型 腔 6类 似 雨 淋 式 浇 口 =这 样 可 减 小 铝 轮 毂 铸 件 的 壁 厚 6同 时 符 合 顺 序 凝 固 设 计 原 则 6提 高 冒 口 补 缩
KLK 铝轮毂材质及性能特点
效 率 6有 利 于 提 高 铸 造 工 艺 出 品 率 =但 这 种 浇 注 方 式 易
轿车采用钢质轮毂6由冲压I焊接而成=随着汽车轻量 处理6采用减压试验法检查铝液中气体含量>定期检查
化及美观要求的提高6铝轮毂的应用逐渐增加=另外6 铝液成分6当成分波动时6可加小块镁I硅及时调整=
铝 轮 毂 的 导 热 性 较 钢 质 的 好6可 降 低 轮 胎 使 用 过 程 中 KLc 铝轮毂铸造工艺设计要点
为 减 少 铝 液 流 经 直 浇 道 时 的 热 损 失6在 直 浇 道 处 铸 型 接 合 面 上 可 留 9T Edd 的 间 隙6浇 注 时6铝 液 首 先 填 满 间 隙 6使 直 浇 道 周 围 铸 模 升 温 6这 样 可 保 证 铝 液 充型温度符合要求=浇注系统的设计影7下转第 8C页;
所示2当压下量达到 &’())%% 时!楔形飞边槽就可使
模 具 型 腔 充 满!而 典 型 飞 边 槽 和 扩 张 形 飞 边 槽 的 模 具
型腔还存在较大的填充空间!如图 .所示2采用典型飞
边 槽 使模具型腔充 满!压 下 量 要 达 到 &"(/’%%!如 图
*所示2而采用扩张形飞边槽!压下量则要达到 &.(’.
国 内 有 色 铸 造 厂 多 用 电 炉 熔 化 设 备6这 或 许 与 生 产 规 模 小 I铝 液 用 量 少 有 关 = 铝 轮 毂 铸 件 较 大 6应 采 用 燃 气 炉 熔 化 =比 较 而 言 6燃 气 炉 具 有 高 效 I节 能 I成 本 低 的 优 势 6同 时 铝 液 的 氧 化 少 6减 少 后 续 处 理 的 时 间 和 材 料消耗=
. 结束语
在 铝 轮 毂 的 铸 造 生 产 中 !浇 注 系 统 的 设 计 3铸 型 温 度及冷却速度控制是关 键 要 素!要 依 据 铝 轮 毂 的 尺 寸 而定!对生产中出 现 的 问 题 进 行 分 析!不 断 改 进!才 能 得 到 理 想 的 方 案 !获 得 优 良 的 铸 件 2
:
槽所需模锻力最大2
475典 型 飞 边 槽
485楔 形 飞 边 槽
495扩 张 形 飞 边 槽
图 . 压下量 &’())%% 时不同形式飞边槽模具型腔填充情况
475典 型 飞 边 槽
485楔 形 飞 边 槽
495扩 张 形 飞 边 槽
图 * 压下量 &"(/’%% 时不同形式飞边槽模具型腔填充情况
* 结论
铝轮毂铸造工艺设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
范宏训， 赖华清， 胡沉 湖北汽车工业学院,材料工程系,湖北,十堰,442002
热加工工艺 HOT WORKING TECHNOLOGY 2002(5) 1次
引证文献(1条) 1.常宽 铝轮毂上化学镀镍的研究[学位论文]硕士 2005
于 引 起 氧 化 夹 杂 6仅 适 用 于 摩 托 车 轮 毂 铸 造 = 汽 车 铝 轮 毂 的 质 量 要 求 严 格6同 时 汽 车 铝 轮 毂 的
轮 缘 较 高 6不 宜 采 用 顶 注 式 6而 应 选 择 阶 梯 式 或 缝 隙 式 内 浇 口 =内 浇 口 设 置 在 两 轮 辐 之 间 6铝 液 对 称 性 地 流 向 浇口对侧=
的 温 度 I提 高 其 寿 命 = 目 前 国 内 中 I高 档 轿 车 及 部 分 微
铝 轮 毂 的 轮 辐 是 主 要 受 力 区 域 6属 重 要 部 位 6浇 注
型车均采用铝轮毂=在汽车工业发达的国家6铝轮毂的 时应放在下面=中心部位设置一冒口6补缩轮毂中心部
应用有很长的历史6制造技术早已成熟=我国从 9:世 位>轮缘上部均匀设置几个冒口6补缩轮辐I轮缘收缩6
楔 形 飞 边 槽 的 填 充 能 力 最 好 !但 所 需 的 打 击 力 大 ! 因 此 对 模 具 的 磨 损 较 为 严 重6扩 张 形 飞 边 槽 由 于 模 具 与 坯 料 之 间 的 摩 擦 力 较 小 !其 填 充 性 能 较 差 !但 所 需 打 击 力 小6常 规 的 典 型 飞 边 槽 的 填 充 性 和 所 需 打 击 力 居 中 2 因 此 !在 实 际 生 产 中 !应 根 据 不 同 锻 件 对 各 项 工 艺 参 数 的 不 同 要 求 !选 取 适 当 的 飞 边 槽 型 式 !以 最 低 的 消 耗生产出合格的锻件2
纪 A:年代初期引进该项技术6已有五家较大规模的汽 整个铸件采用顺序凝固原则设计=
车 铝 轮 毂 厂 6以 外 资 I合 资 为 主 6除 供 应 国 内 市 场 6部 分
冷 却 水 管 布 置 在 铸 型 底 部 6浇 注 后 通 水 冷 却 =通 过
产品返销国外=
控 制 模 具 预 热 温 度I通 水 冷 却 时 间 可 以 有 效 调 整 铸 件
铝 轮 毂 材 质 为 BEGM6相 当 于 NOC:CB6其 中 镁 量 取上限6PQR:L9S=合金凝固温度范围 MCGTGG:U6 体收缩率约 ML:S6铸造时需采用冒口补缩=
铸 件 需进行 ?M热处理=铸 件 起 模 后 即 可 直 接 入 热 处 理 炉 内6节 省 时 间 和 能 量= 为 获 得 分 布 理 想 的 VW9XY相 组 织6需 严 格 控 制 固 溶 及 时 效 处 理 温 度 和 时 间=产品力学性能要求<Z[\ 99:V]^6_\GS6硬度 M: T C::‘a=产 品 进 行 冲 击 I疲 劳 试 验 抽 样 检 查 6需 符 合 性能要求= KLb 铝合金的熔化处理工艺要点
关 键 词 < 铝 合 金 >轮 毂 >铸 造 工 艺
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