铝车轮旋压水冷工艺研究

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浅析铝合金轮毂低压铸造模具的冷却方法探究

浅析铝合金轮毂低压铸造模具的冷却方法探究

浅析铝合金轮毂低压铸造模具的冷却方法探究摘要:针对铝合金轮毂低压铸造,铸件的加工面容易产生表面热收缩,进而涂装后外观上产生气孔,造成产品报废的问题,对低压铸造模具的冷却方式进行了研究。

结果表明,通过改变模具下模的冷却方式以保证铸件表面的顺序凝固,从而消除工件表面热收缩现象,大幅提高了铸造的合格率。

关键词:铝合金轮毂;低压铸造0 引言在进行铝合金轮毂低压铸造时,铝合金的表面积由于受热容易发生热收缩,即容易变形,热收缩后就会产生气泡,造成模具的报废不能使用。

由于这种情况经常发生,这就给模具工厂带来很大的损失,严重影响工厂的经济效益,所以我们必须认真研究解决这一问题。

经过研究,我们发现改变下模具的冷却的方式,可以造成铸件表面积按顺序冷却,从而减轻瞬间冷却带来的弊端,使气泡不再产生,实现铸件表面积的光滑,使产品合格。

1 铝合金轮毂生产地工艺流程铝合金轮毂生产的工艺流程比较的复杂,包括:原料准备、熔炼、材料检验、铸造、射线探伤技术的应用、交口、热处理、材料性能检验、喷丸处理、切削处理、去毛刺处理、清洗、动平衡检验、气密性检验、表面修磨、清洗、涂装前预处理、涂装及烘干、精车亮面、去毛刺、涂装前预处理、性能以及外观检验、包装入库。

铸造技术对车面的要求非常的严格,不允许有任何的杂质在表面上,这一直是低压铸造业的一大难点,如果能够把每一道工序的质量控制好,将会在铸造业上取得一定的成就,保证轮毂车面的质量。

在当前的技术发展中,我们主要的是采用低压轮毂铸造技术,这种技术在轮毂技术中占有80%的比重。

下面就分析一下铝合金轮毂低压铸造冷却的方法。

2 铝合金轮毂概述2.1 铝轮毂的基本化学成分现阶段,铝轮毂的主要原料为A356.2铝合金,这是因为这一铝合金具有适宜的耐磨性与铸造性。

即便A356.2铝合金具有一定的优势,然而研究人员仍旧借助不同方式来改进性能,主要包含:改进生产工艺、增添细化剂与稀土元素等。

有关结果表明,在A356.2铝合金内融入稀土元素可全面降低低压铸造成型环节的针孔,同时,单一稀土元素自身的质量分数不高于0.3%是优良,而混合稀土最理想的添加量为0.3%。

铝车轮旋压水冷工艺研究

铝车轮旋压水冷工艺研究

铝车轮旋压水冷工艺研究张立娟;常海平;李国会【摘要】For reducing spoke distortion during hot spinning of wheel perform, hot ductility of aluminum wheel material at different temperatures was experimentally tested and water cooling of the wheel perform was tried before hot spinning to verify the experimental results. The results show that the optimal spinning temperature range is 340~400 ℃; the spoke distortion can be effectively solved by reducing perform temperature to 320 ℃ , which can offer useful guide for spinning process optimization.%为了防止铝车轮毛坯经热旋压后发生轮辐变形,对车轮材料进行了热塑性试验,并对旋压前毛坯进行了水雾冷却模拟及试验验证,结果表明:旋压最佳温度区间为340 ~400℃;毛坯温度降低到320℃以下能够有效地解决车轮轮辐变形,为旋压工艺优化提供参考依据.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P207-209)【关键词】铝车轮;旋压;水雾冷却;工艺优化【作者】张立娟;常海平;李国会【作者单位】中国环境管理干部学院环境工程系,河北秦皇岛 066004;中信戴卡轮毂制造股份有限公司产品开发部,河北秦皇岛 066003;中国环境管理干部学院环境工程系,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】U262.23+1车轮是汽车的一个重要安全部件,车轮性能的好坏直接影响到汽车性能和品质,关系到汽车的行驶安全和乘客的人身安全。

先进的铝合金轮毂旋压成形技术

先进的铝合金轮毂旋压成形技术

部被劈成两份,再用成形轮渐步旋压成形;锻坯强旋工艺是
将锻坯进行若干次的强旋,从而达到轮辋型面尺寸要求。用
一件毛坯来加工整件轮毂,原始板材的厚度必须至少为轮
毂外缘厚度的 2 倍,并且盘的延展翼(轮辋部分)的体积应与
图 4 预制锻坯劈开旋压工艺 2.2.3 无缝铝管旋压车轮辋工艺
通常这类加工分两步进行,首先是中部缩颈,其次是轮 辋边缘扩口、卷边,如图 5 所示。第 1 步通常用普旋机进行 缩径旋压。缩径旋压是指使用旋轮(或摩擦块)将回转体空心 件或管状毛坯进行径向局部旋转压缩以减小其直径的成形 方法。第 2 步用带滑架的专用旋压机进行扩口、卷边等操
整个轮毂边缘成形部分的体积相同。板坯装在两部分模具 之间,模具一部分装在头座上,一部分装在尾顶上。通过劈 开工艺,毛坯在中部被劈分为两个等份,之后,连续渐进旋 压就可以得到想要的轮形,如图 2 所示。采用这一板料所制 成的轮毂,其性能指标与用两部分构成的轮毂同样好。
图 2 一件式轮毂劈开旋压工艺 2.2.2 旋压工艺在预制锻坯铝合金轮毂生产中的应用
车轮旋压一般可采用板材拉深旋压、板材劈开式旋压、 预制锻坯旋压、无缝管材缩径旋压几种工艺方式。 2.2.1 旋压工艺在板式铝合金轮毂生产中的应用
板式铝合金轮毂以板材为坯料采用拉深旋压工艺成 形。拉深旋压是在毛坯拉深过程中旋压成形的一种方法,它 是普通旋压中最主要、应用最广泛的成形方法。毛坯弯曲塑 性变形是它的主要的变形方式。拉深旋压又可分为简单拉 深旋压和多道次拉深旋压。当拉深比小时旋轮进行一道次 拉深旋压就能成形,称为简单拉深旋压;对于拉深比大的深 圆筒或其他形状复杂的工件需要采用多道次拉深旋压。
英寸载重汽车无内胎铝车轮,其造型美观、重量轻、强度高 的特点[2]是钢轮的强劲竞争点。

重载汽车铝合金轮毂旋压工艺流程

重载汽车铝合金轮毂旋压工艺流程

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铝合金车轮旋压成形工艺因素分析

铝合金车轮旋压成形工艺因素分析
造 成 石 墨对 环 境 的 严 重污 染 随着环保要求越来越高 . 这些产品 已不适应污染治理要求 . 在新 全 性 的 缺 陷多 由温 度 过低 所 引 起 温 度 过 低 . 料 塑 性较 差 , 引 起旋 材 会
的喷射方式 、 新材料的运用上必须进行技术创新 。该公司尝试将喷涂 方式改为模具表面 经过验 证. 毛坯容易脱模 , 即提高了生产效率又利 于环 保 。所 以有 必 要更 改 喷涂 方 式 . 装 模 具 专 用 喷 涂 系 统 及 良好 的 安 排气装置。使其更合理 , 更环保 , 以此来稳定旋压工艺 。
【 要】 摘 本文从铸造铝合金 车轮 的热旋压成 形工艺出发 , A 5 材料 的旋压性做 了进一步分析, 对 36 对车轮 旋压模 具与毛坯贴合程度、 模具
润滑方式、 模具结构进行 了数值模拟和试验验证。结果表明 , 选择合适的旋压温度能够避免 由于旋压过冷而造成的车轮毛坯缺 陷, 模具热膨胀
21 压 温度 选 择 .旋
A36合金其室温塑性较差 . 5 需热态下成形 旋压温度的选择对其 成形性和成形质量有很大影响 采用高温拉伸实验测定合金在不 同温 度下的力学性能 , 随着温度升高 , 合金 的强度 下降 , 塑性提高 特别是 在 30 时 , 5 o 其塑性随温度的升高急剧增加 , C 而强度也快速降低 , 因此 旋压温度 一般选择在 3 0C 5 o以上 . 同时若温度过高 . 则金属强度太低 , 也容易 引起车轮轮辐处的变形且旋压时的金属流动不容易控制 . 因此 旋压成形温度一般控制在 30 4 0C 5 ℃一 0 q之间 22缺陷分析 _ 铝车轮热旋压是一个材料 塑性变形的复杂过程 , 于影响车轮安 对
系数 的 正 确 选取 、 具 结构 的合 理 设 计对 旋 压 成 形 工 艺至 关 重要 。 模

铝轮毂旋压成型工艺和设备的探究

铝轮毂旋压成型工艺和设备的探究

102交通科技与管理技术与应用1 设备简介 目前我司引进韩国株式会社CSCAM 制造的WFF125 mm型3刀120℃平面布置旋压机2台套。

该机外形长5 006.5 mm宽4 572.29 mm 高4 269 mm,重32 850 kg。

主要由主轴驱动(250 kW)、X,Z 轴旋刀驱动(37 kW)、尾顶座和排出器(22 kW)等组成。

配套南京长江工业炉科技有限公司制造的燃气加热炉NCL2014-15232套,额定功率920 kW,分5个加热区,额定温度550℃。

2 生产过程中的工艺关键控制点 我司配套有2条生产线,每条生产线各配套1套加热炉、1台旋压机、1台FANUC R-2000IC 210F 型机械手。

工作节拍为70 s 左右,每天两班12 h。

铝轮毂旋压成型工艺大致包括铝锭熔炼—铝液精炼—毛坯的铸造—X 光检测—去冒口—固溶时效—毛坯预热—旋压成型—车削加工—去毛刺—动平衡—氦气检漏—精磨—表面处理(除脂、酸洗、钝化、纯水洗)—喷涂—烘烤—动平衡检查—包装—入库。

其中的关键工艺控制要素如下: (1)轮毂的旋压温度。

铸造毛坯在旋压成型前必须预热到400℃以上,实际生产中设定轮毂加热炉的炉膛温度为425℃±10℃。

随着轮型尺寸的增大,炉温可适当提高。

特别是冬季生产中可提高到450℃±20℃。

关注生产环境温度的变化,及时微调预热炉毛坯的预热设定温度,是保证旋压成型达标的关键要素之一。

(2)尾顶的压紧力和同心度。

在旋压过程中,合适的尾顶压紧力是保证旋压正常进行的必要条件,压力太大,增加主轴旋转的阻力,降低联轴器的寿命;压力太小,轮毂毛坯会打滑,主轴和尾顶不同步。

所以,合适的尾顶压紧力对毛坯成型至关重要。

一般设定为4 MPa~5 MPa,通过调整液压站减压阀调压手柄可调整尾顶的压紧力,最大不应超过7 MPa。

尾顶和模具的同心度要调整在1.5 mm 以内,每次更换模具后必须用百分表测量其同心度,保证在此范围内。

铝合金车轮低压铸造冷却方法综述

铝合金车轮低压铸造冷却方法综述

the design of low-pressure casting molds for aluminum alloy wheels.
关键词院铝合金车轮;低压铸造;顺序凝固;冷却结构;冷却介质
Key words: aluminum wheels;low-pressure casting;sequence solidified;cooling structure;cooling medium
aluminum wheels, due to the influence of product structure diversification and other factors, aluminum liquid cooling process can not
achieve sequential solidification, which leads to the defects such as shrinks and porosity, that can not meet production quality and
1.2 水雾冷介质及其不同冷却结构的设计 水雾冷是指将水和气混合物作为冷却介质,具体实施 方法有在压缩空气冷却管路连接到低压模具前段增加一 个补充水量的脉冲设备,水通过脉冲设备以点滴状形式混 入压缩空气管道内,产生水雾效果,水雾冷却效果可根据 水滴的脉冲速率进行调节;该冷却工艺的优势是在不改变 低压模具上风冷结构的前提下,通过增加水雾的含量增大 模具局部冷却位置的冷却效率,增加铸件凝固过程的过冷 度,细化铸件晶粒结构,减少铸造周期,提升铸件机械性能 等优点。在采用水雾作为冷却介质的低压铸造生产过程 中,其铸件质量稳定性的控制关键是脉冲水泵的稳定性, 特别是水滴脉冲量需要做的精确控制,当水滴补充量出现 波动时,容易导致模具局部产生过冷或过热异常,使模具 温度梯度发生异常改变,导致铸件无法实现顺序凝固,造 成铸件局部缩松、缩孔的产生。 水雾冷工艺对低压铸造模具设计复杂度要求不高,对 模具制造精度和制造工艺水平要求较低;相比采用压缩空 气作为冷却介质的低压铸造模具,其铸造周期明显降低, 产品机械性能得到提升,但随着低压模具设计水平的提 升,以及模具焊接工艺水平的不断进步,冷却效率更高的 封闭式的水冷结构逐步替代了水雾冷结构。 1.3 水冷介质及其不同冷却结构的设计 封闭式水冷结构对模具设计和制造水平提出了更好 要求,特别是模具的焊接工艺决定着模具的使用寿命和生 产的稳定性。水冷模具研发初期,因焊接工艺和焊接质量 无法匹配低压模具水冷通道在 600益高温和 100益低温间 周期变化产生的疲劳应力需求导致焊缝开裂等问题,通常 采用水冷贴环结构,以降低焊缝疲劳应力,如图 1 所示为 传统的低压水冷模具示意图;但水冷贴环冷却效果受到模 具变形、模具维护产生的灰尘等因素影响导致贴合的紧密 性无法控制,验证影响水冷模具铸造生产的稳定性。随着 焊接技术和工艺的提升,在模具上直接开设水冷通道逐步 成为目前铝合金车轮低压模具设计和铸造工艺的主流。

铝合金轮辐旋压工艺性研究

铝合金轮辐旋压工艺性研究

铝合金轮辐旋压工艺性研究孔令晶;袁希贵;张杨【摘要】以特种车辆减重为背景,就某坦克装甲车辆轮辐的实际需求,对旋压铝合金轮辐薄壁零件的成形工艺特点、加工过程进行研究。

充分考虑成形过程中的加热和控温技术,通过合理安排工艺过程,优化工艺参数,有效地控制了零件的成形精度和加工变形,实现了变壁厚的等强度效果。

产品质量稳定、可靠,生产效率及产品合格率得到了提高。

%As the background of loss weight of the special vehicle,the forming process characteristic and machining process for rotating pressure aluminum alloy wheel arm thin wall components are studied according to the actual requirement for the tank armored vehicle wheel arm.Fully consider the forming process of heating and temperature control technology, and through the reasonable arrangement of process,optimization of process parameters and choose tool fixture,cutting dos-age,natural cooling completely in the air we control forming accuracy and processing deformation of components effectively, realize equal intensity effect of becoming thick wall.The quality is stable and reliable,and the production efficiency and ra-tion of qualification is improved.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】4页(P79-82)【关键词】变形铝合金;旋压;薄壁零件;热处理;加工变形;保证质量【作者】孔令晶;袁希贵;张杨【作者单位】哈尔滨第一机械集团有限公司,黑龙江哈尔滨 150056;哈尔滨第一机械集团有限公司,黑龙江哈尔滨 150056;驻674 厂军事代表室,黑龙江哈尔滨150056【正文语种】中文【中图分类】TJ81+0.2随着铝制工业的快速发展,铝合金材料在机械产品中得到了广泛应用。

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生 微 裂纹 , 使得 合金 的强 韧性 不 足 , 限制 了该 合金 的进

采用 低压 铸造 、 辋 采用 热 旋 压 加 工 是 目前 车 轮 加 工 轮
车 轮是 汽 车的一 个 重 要 安 全 部 件 , 车轮 性 能 的好
坏直 接影 响 到汽 车性 能 和 品质 , 系到 汽 车 的行 驶 安 关
1 材 料 的 热 加 工 性 能 研 究
A5 3 6合 金是 一 种 铸造 铝 合 金 , 合金 属 于 A — i 该 ls
全和 乘 客 的人 身 安 全 。铸 造 铝 合 金 车 轮 以其 散 热快 、 重量 轻 、 节能 , 舒适 性 好 和外 观漂亮 等优 点 在轿 车领 域
a u e r n e i 3 0 ~ 0 ℃ ;t e s o e d s r o a e ef ci ey s le y r d c n e fr t mp r — t r a g s 4 4 0 h p k itt n c n b f t l ov d b e u i g p rom o i e v e e a
beo e h ts n ng t e f he e p rme tlr s ls f r o pini o v r y t x e i i n a e u t .Ther s lss o t tt e o tma p n i g tmp r e u t h w ha h p i ls i n n e e —
t r o 3 0 ℃ ,wh c a fe s f lg d o p n i g p o e so tmiai n. u e t 2 i h c n ofr u eu ui e f rs i n n r c s p i z to Ke wor s:Almi u W he l y d u n m e ;Ho pi i g;W ae oi g;P o e sOp i z to tS nn n t rCo ln r c s tmiai n
( ̄D p r e t f n i n na E g er g E v o m n Ma ae e t ( e at n v o met ni ei , n i n e t n gm n ) m oE r l n n r
C l g f hn ,Qn u n d o 6 0 4, HN; ol eo ia ih ag 解 决 车轮 轮 辐变 形 , 旋压 工 艺优化 提供 参 考依据 。 为 关键 词 : 车轮 铝 旋压 水 雾冷 却 工 艺优化
中图 分类 号 : 2 2 2 + U 6 .3 1 文献标 识 码 : A
St d n t e s i nn t rc oig p o e s o u n m e l u y o h pn ig wa e o l r c s fAlmiu wh e n Z A G L u n C A G H iig L u h i H N i a ①, H N a n ②,IG ou① j p
t r l t i e e t e e a u e a x e i n a l s d a d wae o l g o e w e lp r r w st e e i f r n mp r t r sw se p r a a d f t me t l t t n t r oi f h h e e o m a r d y e e c n t f i
中得 到普 及 。在 车轮 轻 量 化 趋 势 的 要 求 下 , 轮 正 面 车
合 金 。A 5 金 的组织 为初 生 O A 固溶 体 、 晶 s 3 6合 d 1 — 共 i 相 , 中 O A 有 较 好 的塑 性 , 其 / 1 一 而共 晶 s 相 硬 而 脆 , i 当 铸 件受 力 时 , O相 与共 晶 s 相 的界 面 处应 力 应变 发 在 / i 生 突变 , 使该 处 易 产 生 应 力 集 中 , 别 当共 晶 s 呈 片 特 i 状 及外 形棱 角尖 锐 时则 应 力 集 中程 度 大 , 易使 该 处 产
② 中信 戴 卡轮 毂制 造股 份有 限公 司产 品开发部 , 河北 秦 皇 岛 060 ) 60 3
摘 要 : 了防止 铝车 轮毛 坯经 热旋 压后 发 生轮 辐变 形 , 车轮 材 料进 行 了热塑 性试 验 , 对 旋压 前 毛 坯进 为 对 并
行 了水 雾冷 却模 拟及 试 验验 证 , 果表 明 : 压 最 佳 温 度 区 间为 3 0— 0 结 旋 4 4 0℃ ; 坯 温 度 降低 到 3 0 毛 2
A Mufgc0y 车 制 造技 术 u afu hI 汽 l nciT ng 。 a『 e l n 0
铝 车 轮 旋 压 水 冷 工 艺 研 究
张立娟① 常海平② 李 国会①
( 中国环境 管理 干部 学 院环境 工程 系 , ( 河北 秦 皇 岛 0 6 0 ; 6 0 4
② R eatet Dcs l el n f tr C .Ld , ihaga 60 3 C N) &DD pr n, i t e Maua ue o ,t. Qnundo06 0 , H m a a Wh c
Absr t o e ucn p k itri n du i g h ts i nig o t ac :F rr d i g s o e d so o rn o p n n fwhe lp ro m ,h td c i t fau n t e e r f o u t iy o l mium l whe lma e —
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