液态模锻
液态模锻工艺在摩托车制造领域的应用
模 具 结构设计 、及 液 态模锻 ． 艺过 程等 几 个方 面 ，总结 出产 品整 个生产 过程 应 注意的 关键 技术 问题 。 Ｙ －
关 键 词 ：液 态模 锻 工 艺 应 用
液 态 模 锻 工 艺 是 在研 究 压力 铸 造 的基 础 上 逐 步 发 展起 来 的一 种 先 进 制 造 工 艺 。 ｉ～ ０ ｉ ，待 炉 温 达 到 ７ ０ 时 ， ａ ｒ ｎ １ｍｎ ４
即 可 出 炉 浇 注 ，锻 件 的 化 学 成 份 和 机 械 性 能 符 合
Ｗ Ｍ ＥＭ ５期 ２ ０年 １ ０１ ０月
摩托 车 上联 板是 与避震 器 联 接控 制摩 托 车 方 向 ，
其外 观 和 机 械 强 度 要 求 严 格 ；左 右脚 蹬 支 架 为 摩 托 车脚 踏 装 置 ，要 求 有 强 韧 性 ，它们 质 量 的好 坏 危 及 到 行驶 过 程 中 的人 身 安 全 ，只 有 消 除这 些 铸 件 内的 气 孔 、疏 松 等 缺 陷 ，才 能 提 高 它们 的机 械 强 度 。对
夹具 、钻 夹具 及车夹 具 的设计 。 考 虑 到 浇 注 工 艺 对 工 件 的要 求 和液 态 模 锻 的工
术 ，解 决 了采 用 传 统 压铸 方 法所 具 有 的局 限性 ，产 品 的机 械 性 能 、表 面 、内 部 质量 大 大 提 高 ，满 足 了 市 场需 求 。文 章 探 讨 了摩 托 车零 配 件 制 造 中 ，液 态 模 锻工 艺 的具 体 措 施 ，希 望 能对 行 业 工 程 技 术 人 员
这些 零 件采用 的液 态模 锻工艺 就包 含如 下 内容 ：
（ ）根 据产 品技术 图纸 ，设计 锻件 的毛坯 图 ； １ （ ）液 态模锻 模具设 计 与制造 ； ２ （ ）对毛 坯 锻件 选择 合 理 的湿 度 、压力 、时 问 ３
稀土铝合金液态模锻工艺在汽车生产中的应用
稀土铝合金液态模锻工艺在汽车生产中的应用摘要：近年来，随着汽车技术的不断发展，人们对交通工具的要求越来越高。
为了满足人们的出行要求，技术人员对汽车生产工艺设计进行了高度完善。
由于汽车领域中稀土铝合金液态模锻工艺的先进性，更容易满足汽车性能的完善程度。
多功能的汽车生产模锻工艺加工会使汽车拼装零部件安装的更加牢固。
因此，相关设计人员应丰富对汽车生产模锻工艺的设计内容。
本文稀土铝合金液态模锻工艺在汽车生产应用中的发展现状、主要设计内容及应用等方面展开探析。
关键字：稀土铝合金;液态模锻工艺;汽车生产;应用探析一、目前，稀土铝合金液态模锻工艺在汽车生产应用中的发展概况论述新时代，稀土铝合金液态模锻工艺技术主要指的是，将一定量的被铸金属液直接浇注入涂有润滑剂的型腔中，并持续施加机械静压力，利用金属铸造凝固成形时易流动和锻造技术使已凝固的硬壳产生塑性变形，使金属在压力下结晶凝固并强制消除因凝固收缩形成的缩孔缩松，以获得无铸造缺陷的液态模锻制件。
由于人们对交通运输的要求越来越高，汽车交通零部件加工工艺的设计也显得愈发重要。
目前，汽车交通零部件加工工艺设计大都通过现代化的模锻工艺完成，精确的稀土铝合金液态模锻工艺可以确保汽车交通零部件加工的精密性。
通过数字化的模锻工艺加工，使得汽车交通零部件加工工艺更为精密。
到目前为止，汽车交通零部件加工工艺的设计已经基本实现精密数字化，这样完成的汽车交通零部件更具有较强的咬合度。
放眼未来，汽车交通零部件加工工艺设计会更加精密，这样也可以大大节省其安装时间和力度。
由此可见，随着科技的发展，汽车交通零部件加工工艺设计会更加精密、安装也会更加容易。
二、新时代，稀土铝合金液态模锻工艺的主要设计内容(一)从汽车焊接部件角度分析汽车交通零部件加工工艺的焊接部件主要指的是与汽车组装相关的金属部分的焊接。
汽车焊接部件的主要作用就是对汽车内部起固定、连接等作用。
在对汽车组装焊接部件加工工艺进行设计时，要对汽车组装重点架构等零部件引起重视。
ZL102合金液态模锻工艺的研究
考察指标
拉伸强度 布氏硬度 断后伸长率 断面收缩率 干摩擦磨损率 油摩擦磨损率
ＲＡ
８．７６８ ４２６ ４．３６７ ５ ０．００８ ３９１ ２．４１７ １１２ ０．０１２ ９８７ ０．００２ ９０６
ＲＢ
１３．７０６ ３９ ３．３５７ ５ ０．０４４ ２７４ ２．５５７ ９９８ ０．０１９ ８１９ ０．００３ ６０８
!ｂ ／ ＭＰａ ＨＢ # （ ％） " （ ％） ｒ 干 （ ％） ｒ 油 （ ‰）
液锻前 １５８．４５４ ７ ４６．２５ ２．８０ ９．７３ ０．０８２ ６１７ ０．０２１ ４ 液锻后 １８２．３２６ ０ ６０．１０ ４．７２ ９．１６ ０．０７０ ６１０ ０．０１９ ２
各种缺陷， 而且还使组织得到细化。 晶粒越细， 晶界所占的比例越大， 位错运动的
一次枝晶臂间距减小为 ６２．０ μｍ， 二次枝晶臂间
距为 ４６．６ μｍ， 可见， 液态模锻使组织明显得到细
化， 从而明显改善合金的力学性能。
（ ａ） 压力 ０ＫＮ
（ｂ） 压力 ６０ ｋＮ
（ ａ） 压力 ０ＫＮ
（ｂ） 压力 ６０ ｋＮ
５０ "ｍ
１００ "ｍ
图 ３ 不同工艺条件下 α－Ａｌ 的拉伸断口形貌（ 模具预热 温度： ３８０ ℃， 合金浇注温度： ６６０ ℃）
图 ２ 不同工艺条件下 α－Ａｌ 的形貌 （模具预热温度 ３８０ ℃， 合金浇注温度 ６６０ ℃） ×７０
Ｆｉｇ．２ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｓ ｏｆα－Ａｌ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ （ ｐｏｕｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ６６０ ℃， ｄｉｅ ｐｒｅｈｅａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
在铝合金铸件生产中， 普通的砂型铸造、压力 铸造、金属型铸造等工艺应用较多， 生产成本较 低， 但容易产生缩孔、疏松等铸造缺陷， 力学性能 较低， 达不到质量要求。液态模锻是一项先进的 加工工艺， 属于一种铸锻交叉的精密成形制造技 术。通过液态模锻不仅可以消除铸造组织中的缩 孔、疏松等缺陷， 还可以改善制件的微观组织和力 学性能， 同时还可以降低制件、尤其是复杂形状制 件的制造成本， 在国内外得到广泛应用［１－３］。本文通 过正交试验和极差分析方法设计试验， 探索液态 模锻工艺对铝合金微观组织和力学性能的影响。
铅试样的液态模锻成形工艺与模具设计
相 对 变 化 程 度
４． ４ ６ ４ ０． １． ０２ —３ ６ ． —４ ． ６４
８ ｆ％ ）
四 、结语
该副落料一 正反拉 深模在应用 过程 中，与 以前 的多副 多工序模 相 比，生产效率得 到提高 ， 且使 产品 的质量 并
得到保证 ，给企业带来 了较好 的经济效益 。ＭＷ
－ ． Ｉ
锻 压 Ｊ Ｙｍ ｏｉ ｒ￣
ＩＩ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ
式计算 ：
＝
度低 ，在压力作用下 ，易从 凸凹模 间隙 中溢 出 ，压力损
Ｋ ｔ （） １
失大 ，失去 了液态模锻 的意义。加压开始 时间过长 ，金
：
（） ２
属 中的固相成分偏多 ，晶粒粗 大 ，尤其在表 面可能形成 硬壳 ， 增加变形抗力 ， 达不到液态模 锻所希望的组织 。
低 温冲击而断裂 的危 险 ，这种事故是 破坏性的 ，其 现象
就 是二次加工脆性 。
Ｉ Ｆ钢
０８ Ａｌ
２３ ．６
２２ ．６
２３ ６
ｌ４ ６
ｌ ．７ ３ Ｏ
ｌ． ６ １８
５． ２ ６ ５
５ ． ２ ８ ６
４ ６ ．４
８ ６ ． ６
在拉深 试验 中，拉 深极 限比 （Ｄ ）越大 ，其 拉深 ＬＲ 性能越好 。由附 表 可知 ，Ｉ 板 的 Ｌ Ｒ值 高于 ０ Ａ 板 ， Ｆ Ｄ ８１
Ｆ 塑 。 ０ ｌ 匿 ｒ ｍ
铅试 样 的液 态模锻 成形 工 艺与模 具设计
嘉兴学 院机 电工程学 院 （ 江 ３４ ０ ） 王殿 梁 浙 １０ １ 张 辉
一
、
概述
铅试 样 的 材 料 为 供 应 态 的 铅 锭一Ｐ ４ （ １ ）
铝合金液态模锻成型过程的可视化【文献综述】
毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化铝合金液态模锻成型过程的可视化1 铝合金液态模锻成型过程的可视化的意义当今世界能源短缺，汽车、战车等正朝着轻量化、高速、安全、节能、低成本及长寿命方向发展，采用轻合金是汽车和兵器轻量化的主要手段之一。
铝合金具有高比强度、耐锈蚀、热稳定性好、易成型、再生性好和简化结构等一系列优点，能满足汽车工业的特殊要求。
目前汽车上铝合金零件主要有活塞、汽缸体、汽缸盖、连杆、连杆盖、离合器壳、车轮、油泵阀体等。
这些铝合金零件的生产方法多采用压力铸造、低压铸造及普通模锻等常规工艺，它具有材料及燃料消耗较高、设备投资大、劳动强度大、制作成本高等缺点。
零件成型的常规方法有两种:（l)液态成型即各种铸造工艺，如金属铸造、压力铸造、低压铸造等;（2)固态成型即用固体坯料通过诸如模锻、压力加工、切削加工等工艺加工成所需形状的零件。
液态模锻则是介于这两种工艺之间的一种崭新的工艺，集中了它们的优点[2]。
铝合金液态模锻成型过程的可视化可以帮助我们更好的了解不同参数对模锻成型过程的影响，熟悉液态模锻的工作原理以及掌握一些基本的可视化软件的操作，并且为计算机模拟液态模锻实验提供依据。
2 铝合金液态模锻成型过程及可视化的研究现状2.1 铝合金液态模锻的基本原理液态模锻工艺其实质是把液态金属直接浇入模具型腔内，然后在一定时间内以一定的压力作用于半熔融或半凝固的金属上，使之成形，并在此压力下结晶私塑性流动，从而获得毛坯或零件的一种金属加工方法[13]。
铝合金液态模锻工艺的应用范围，从国内外实际应用情况以及它的结晶特点来看，主要有如下特点:（1）液态模锻工艺对材料选择范围较宽。
它既适用于铸造合金，也适用于变形合金。
（2）纤维强化金属具有质量轻、强度高、耐磨、耐高温等特点。
现在已经进行了包含碳、碳化硅、氧化铝等高强度长短纤维铝合金的汽车零件研究开发工作。
作为铝合金强化材料很有发展前途。
（3）液态模锻技术不仅适用于轴对称的实心零件、杯形件、通孔件以及长轴类等厚壁零件，也适用于非轴对称、壁厚不均匀、形状复杂的零件[2-3]。
液态模锻工艺流程
液态模锻工艺流程
嘿，朋友们！今天咱来唠唠液态模锻工艺流程这档子事儿。
你说液态模锻啊，就好像是一场奇妙的金属变形大冒险！想象一下，那滚烫的液态金属，就如同充满活力的小精灵，等待着被赋予新的形状和使命。
首先呢，得准备好模具，这模具就像是给小精灵们准备的特别房子，得合适、得精致。
然后把液态金属小心翼翼地倒入模具中，这可不是随随便便倒进去就行的哦，得掌握好火候和速度，不然小精灵们可不乐意呢！
接下来，压力这个大力士就登场啦！它用力地挤压着液态金属，让它们乖乖地按照模具的形状来变身。
这时候啊，就像是在给金属做按摩一样，让它们舒舒服服地变成我们想要的样子。
在这个过程中，可不能有丝毫马虎。
温度要是不合适，那可就糟糕啦，就好比做饭火大了或者小了，那味道能好吗？还有啊，压力要是没控制好，要么压不实，要么压坏了，那不就白折腾啦！
等这一切都完成了，取出来的就是我们期盼已久的成品啦！那可是凝聚了无数心血和技术的宝贝呀。
你看看，液态模锻不就是这么神奇又有趣的过程嘛！
咱再仔细琢磨琢磨，这液态模锻多重要啊！它能让那些普通的金属摇身一变，成为各种厉害的零部件，为我们的生活和工作提供强大的支持。
没有它，好多机器设备都没法好好工作呢！
所以说呀，液态模锻工艺流程可真是个了不起的东西，咱得好好重视它，让它为我们创造更多的价值和惊喜！咱得不断钻研，把这门技术掌握得更精湛，让我们的制造业更上一层楼！怎么样，是不是觉得液态模锻很有意思呀？。
新能源汽车结构件液态模锻成型技术与装备研究及产业化
新能源汽车结构件液态模锻成型技术与装备研究及产业化下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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液态模锻技术与设备介绍
【 对策 】
凝固时间的延迟以及强化模具温度 的冷却来降低铸件温度。 铸造条件的探讨（高速切换位置）
16
７ 表面缺陷的原因和对策
（１） 波纹 Flow line
【 原因 】
模具温度过低时、脱模剂涂量过多时经 常会发生。
【 对策 】
短缩节拍、减少冷却量、提高模具温 度。或者，减少脱模剂的喷雾量。或 者重新设定铸造压力及压射速度。
■溶汤流动演示 ■凝固状态
(1) 能够把握到无法看到的「模具内部情况」 (2) 可以事先预测方案（铸造设计）的问题点 (3) 可以判定改善方案的探讨・确定
20
铸造CAE系统 ADSTEFAN
1992
1999/3
東北大学
技术转让
铸造CAE研究会(Stefan)
1992年成立 最终赞同企业38社
※ＴＬＯ：技术转让机构
立式压室溶汤温度变化
Ｄ
Ｌ L≦2.5D
１
注湯
２
３
４
５
６
７
８
[sec]
液层
Liquid
一般压铸 ＤＣ 一般ＤＣ機
固层 固液共存液
卧式压室溶汤温度变化
7
7
压铸机
凝固方式的区别
液态模段
浇口截面 较窄 浇口部较早凝固 较宽
上部开始凝固、 料柄部为最后 凝固
减少收缩巢
（达到抑制溶汤波动效果）
指向性凝固
高压射力
对象制品例
Fig. 2-11
Example AL wheel, Cross member, arm, nuckle
11
Fig. 2-12
Example ABS valve body,brake caliper,high pressure pump case,flange
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直接液态模锻法
如图所示，熔融的金属浇 入凹模1，凸模2下行与凹 模形成封闭型腔，同时将 液态金属压成一定形状。 型腔中的液态金属在一定 压力的作用下向上流动， 中间冷却凝固。如果没有 使多余金属液溢出的措施， 则凸模的最终位置由注入 的溶液的量来决定，并在 工件底部和顶部厚度的变 化上反映出来。杯状和空 心的法兰状工件常采用此 方法。
液态金属与高强度或具有其它优良性能的长、短纤维(如∶矿 纤维、陶瓷纤维等) 浸润复合模锻或挤压, 形成一种用范围
一、特点
（1） 成型时液态金属受压， 压力下完成结晶凝固， 补缩好， 致密。 （2） 已凝固的金属在压力下发生塑性变形，具有热变形组织， 晶粒细小， 组织均匀； 同时压力使工件外侧紧贴模膛， 工件 尺寸、形状准确。 （3） 与压力铸造相比较， 液体充填平稳，不易卷气形成气孔缺 陷。 （4） 与普通热模锻相比， 金属液的流动性远大于固体金属， 充填模腔的性能较好， 能够用一副模具一次形成比较复杂的 形状。
二、应用范围
(1) 铝合金液锻。铝合金液锻当前应用最为广泛,例如∶大、 中、小型柴油机活塞(裙) , 小汽车摩托车零件 (2) 铜合金液锻。铜锌系黄铜, 液锻可细化组织, 对铅黄铜 能细化质点, 其组织与锻造组织很相似, 无显微空洞与疏松 (3) 铸铁液锻压力下结晶, 抑制石墨化, 可出现白口。 (4) 钢的液锻。压力下结晶可细化结晶组织, 提高成分的均 匀性, 使金属夹杂细化并分布均匀 (5) 其它合金液锻。如镁合金、锌合金等, 压力下结晶均有 细化晶粒致密组织, 提高力学性能的作用。
1、把适量的金属液浇入预热 的凹模型腔中，其中凹模固 定在压力机平台上，一些金 属液在加压前已开始冷却。
2、上模接着下行进入凹模与金属液接触，上模继续下 行，直到压力达到所需要的值。为了避免金属液在 模具中提取凝固，应使从浇注金属液到加压的时间 间隔为最小。 3、金属液在上模保压的条件下结晶凝固，从而使金属 内部非常致密。 4、上模回复到原来的位置，卸料
第三节 液态模锻分类
按加压方式分为： 凸模加压凝固法 直接液态模锻法 间接液态模锻法
凸模加压凝固法
如图所示，熔化的金属 浇入凹模1中，凸模2下 行与凹模形成封闭型腔， 待熔融的金属逐渐凝固 时加压使其成形，这种 方法适用于铸锭或形状 简单的厚壁件，在凸模 压力下液态金属不产生 向上移动。
能从加热炉中以固体形式转移到模锻模具中。它具有低的变 形抗力, 省去了复杂的熔炼过程, 接近普通模锻, 但其工艺 要求较高。
(2) 液态挤压模锻: 液态挤压模锻是省力, 又能生产出高质量
型材的工艺。该工艺是液态金属处于准固态进入挤压模定径 区成形。其型材质量不低于固态金属挤压型材。
( 3) 液态金属与固体构件组合(如双金属构件) 液锻：
间接液态模锻法
如左图所示，熔融的金属 浇入下模2中，上模1与下 模2组成部分型腔，待凸模 3下行时将液态金属挤出形 成一定的形状。间接液态 模锻常采用组合模具，其 特点是除凸模作用于工件 外，上模也参与加压作用。 金属流动和直接液态模锻 法相似。
(1) 固液态(半固态) 模锻: 把金属毛坯加热到似熔非熔状态,
液态模锻镁合金存在的问题
（1）熔炼中的氧化问题。 （2）需要采取适当的措施，如采取尽快施压成 型和加快冷却速率，防止镁合金在液态模锻 过程因成型周期较长导致晶粒生长过大而造 成零件性能恶化。 （3）必须防止因脱模而造成的成型零件报废。
谢谢观赏！
液态模锻镁合金的优点
一方面利用液态金属易于流道的特点，使液态镁合 金充满型腔；同时，又利用半熔融或半凝固镁合金 易于变形的特点，使合金材料在连续的压力作用下 形成微观组织致密、具有一定纤维方向的组织结构， 使得成型构件具有锻件缺陷少、综合力学性能好、 可进行热处理等特点。而且，在半固态产生塑性变 形也避免了镁合金在固态下锻造时易产生锻造裂纹 等现象，解决了镁合金固体变形困难而导致锻造成 型困难的问题，使镁合金零件可制备成无切削、少 切削的近终形锻件。
第五节 镁合金液态模锻
通常，与铸造成型相比，锻造具有更多的优点。锻 造成型的金属零件综合力学性能远高于铸件，且切 削加工量对于铸件，可实现近终形成型。尤其是对 于轴类、齿轮等综合性能要求较高的零件，锻造远 优于铸造。但由于镁合金晶体结构决定其在固态下 实现塑性变形成型困难，且易产生变形裂纹，导致 其性能严重下降，所以，镁合金至今仍以压铸为主 要成型方法，大大限制了镁合金的应用范围。
液态模锻
目录
概述 工艺及设备 液态模锻分类 特点和应用范围 镁合金液态模锻
第一节 概述
视频：液态模锻
液态模锻：将定量的熔化金属浇入凹模型腔 内，在金属即将凝固或半凝固状态下（此时 液固两相共存）用冲头加压使其凝固，从而 得到所需形状制件的加工方法。
第二节 工艺及设备
一、工艺过程
液态模锻液压机
液态模锻液压机采用四柱式结构。 本机器由主机及控制机构两大部 分组成。 主机由上梁、工作台、滑块、立 柱、调整螺母、锁紧螺母、打料 机构、主缸、顶出缸等组成, 机 器精度由调整螺母及紧固于上梁 上端的锁紧螺母来调整,滑块依靠 四立柱导向上下运动。 打料机构由打料杆、导套、弹簧 等组成, 打料杆打料后靠弹簧力 自动复位, 打料最大行程160mm。 主缸安装在上梁中心孔内, 主缸 尾部装有充液阀,充液阀用于主缸 上腔的充液、排油和保压。 顶出缸安装在工作台内, 并在工 作台中心大孔镶套铣槽加防转连 杆防转。 控制机构包括液压动力站及电气 控制系统。