铝合金车轮挤压铸造工艺
2019-02-28 10:19:46
现在，国内卡丁车(相似碰碰车)都从国外进口，其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔，国外选用压力铸造出产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。针对该铸件的结构特色和功能要求，怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱，是当时出产中的要害。从研发的状况可知，选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。 1 车轮材料、要求及铸件规划
图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不只有较高的功能要求，并且形状非常杂乱。图1 车轮零件图
车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其他为Al。力学功能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92。
该车轮内外形的尺度精度较高，都应加放加工余量及余块。按揉捏铸造工艺的要求，把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图。
由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔，其直径为φ30 mm，内壁斜度为3°［1］。图2 车轮铸件图
2 模具结构及规划参数［1］
2.1 揉捏铸造模具结构
铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示。它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭合。图3 车轮揉捏铸造模具
1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.导 柱 5.右凹模 6.右凹模动模板
7.垫 板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板
选用2000 kN油压机改装进行揉捏铸造，其作业进程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔，压力达必定数值后保压；铝合金凝结后卸压，凸模经过作业缸的回程向上移动，顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出，直到悉数脱离铸件之后，再用侧缸敞开右凹模，取出铸件。
2.2 模具规划的首要参数
(1) 空隙 凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当。过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住；过大则合金熔液经过空隙喷出，构成事端；或许在空隙中发生纵向毛剌，减小加压作用，阻止卸料。合理的空隙与加压开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历，单边空隙取0.1 mm。
(2) 脱模斜度 合金熔液在凸模压力下凝结成铸件，冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出，故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只需右凹模向右移动必定间隔，铸件就易从左凹模取出，故不用设置脱模斜度。
(3) 排气 在左、右两片凹模彻底闭合后，合金熔液因缓慢地浇入型腔，型腔中气体可根本排出。揉捏铸造时，留在凸模导向部分的少数气体，经过凸模与凹模之间的空隙排出。
(4) 模具材料 揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的，不存在像压铸模那样遭到金属液的冲刷。作业压力比压铸时高，只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的，为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作，热处理后硬度为HRC48～52，型腔表面进行软氮化处理。
3 揉捏铸造的工艺参数
揉捏铸造是铸锻结合的工艺，其出产工艺进程是：合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚持、压力的去除及铸件的取出等。
为确保铸件质量，须合理挑选工艺参数［1～2］。
(1) 比压 压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的。假如比压过小，铸件表面与内涵质量都不能到达技术指标；比压过大，对功能的进步不非常显着，还简单使模具损坏，且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进行的。实验证明，适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50～60 MPa范围内选取。
(2) 加压开端时刻 从车轮揉捏铸造实验的成果来看，其加压开端时的间隔时刻过长，铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3～5 s，较为适宜。
(3) 加压速度 揉捏铸造要求必定的加压速度，在或许状况下，以加压速度快一点为好。加压速度快，则凸模能很快地将压力施加于金属上，便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过快，不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流，使铸件发生缺点，以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液，构成难以去除的纵向毛刺。因而，有必要使凸模缓慢地压入液态金属中。因为运用的油压机作业进给速度较慢，故使用作业行程的速度进行限制。
(4) 保压时刻 压力坚持时刻首要取决于铸件厚度，在确保成形和结晶凝结条件下，保压时刻以短为好。可是保压时刻过短，则铸件内部简单发生缩孔，假如保压时刻过长，则会延伸出产周期，添加变形抗力，下降模具运用寿命。
考虑本车轮的壁厚状况，揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。
(5) 模具预热温度 模具若不预热，合金熔液注入型腔后会很快凝结，导致来不及加压；但预热温度也不能过高，不然会延伸保压时刻，下降出产率，一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200～300℃，通常是用火油喷灯进行加热。
(6) 合金浇注温度 浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响。过低，合金极易凝结，所需单位压力大；过高，易发生缩孔。有必要指出，揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高。一般期望把浇注温度控制在比较低的数值，因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松。在浇注温度低时，气体易于从合金熔液内部逸出，很少留在金属中，易于消除气孔。此外，也可削减缩孔构成时机，一起因为浇注温度较低，金属溢出较少，可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720～740℃为较适宜。
(7) 润滑剂 润滑剂的作用是维护模具，进步铸件表面质量和便于从模具内取出铸件。选用机油石墨润滑剂，即5%的200～300意图石墨粉加入到95%机油中，拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上，其厚度为0.05～0.1 mm，过厚会影响铸件表面质量。
(8) 冷却 揉捏铸造卸压后，一般应当即脱模，故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹，应将出模后的铸件当即放入砂堆中，待冷却到150℃以下时再取出空冷。
低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因
2018-12-27 14:45:30
对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。 铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。 低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。 一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因 低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。 冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。 但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。 二、影响裂纹产生的主要因素 对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。 1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响 （1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹最普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。 （2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。 2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响 在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此，设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。 3.模具温度对轮毂裂纹的影响 低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。 从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。 因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。 三、改进措施 （1）合理设计升液系统由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。 因此应注意： ①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。 ②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。 ③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。 （2）设计合理的轮毂结构任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。 （3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。
镁铝合金挤压铸造技术革新趋势
2018-12-29 13:37:17
近日日本宇部公司在挤压铸造机上进行了铝合金和镁合金的半固态挤压铸造方面的研发工作，该研发工作将进一步提升其在国际压铸行业的技术水平。挤压铸造是一种使液态或半固态金属在高压下充型和凝固的精确成形铸造技术，它能有效提高压铸件的补缩合成形能力，具有避免或减少气孔等压铸件缺陷，提高铸件力学性能的作用，且使用范围广，节约能源。目前这种工艺已经被广泛应用到汽车、摩托车等重要安全和高性能零部件的生产上。
日本宇部公司进行的铝合金和镁合金的半固态挤压铸造的研发，扩大了挤压铸造技术在合金压铸件方面的应用范围，一旦该公司研发成功，将为目前的压铸市场增添新的高端压铸件。
目前，许多国家也在进行挤压铸造新产品的开发工作，他们主要从以下几个方面来扩展新工艺的应用：
第一、取代常规的压铸工艺，使其有更致密的组织，可固溶热处理，并提高其力学性能货提高其耐磨性、抗渗漏性；
第二、取代砂型、金属型铸造，使铸件内部组织更致密，表面轮廓更清晰，尺寸精度更高；
第三、取代锻造、热挤压等工艺，以降低成本，简化工艺。近年来，世界各国对挤压铸造铝基复合材料的研究工作十分活跃，由于挤压铸造工艺是制备金属基复合材料最廉价又适合大批量生产的一种很实用的工艺方法，因此备受关注。
铸造铝合金
2019-01-02 09:52:54
可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。 该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。
据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。
（1）铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10％-25％。有时添加0.2％-0.6％镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。
（2）铝铜合金，含铜4.5％-5.3％合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。
（3）铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12％，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。
（4）铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。
日本研发出铸造铝合金压铸件新技术
2019-01-08 13:40:10
日本铸造技术是从第二次世界大战后，以新的形式复苏而形成的。之后通过借鉴引进欧美新的技术逐渐发展起来的，本文主要介绍日本两项铝合金压铸件铸造新技术。
一、半固态成形铝合金的制造技术
传统的铝合金压铸件，力学性能和耐压性方面的可靠性差，所以，一种高质量的成形方法——半固态成形法引人注目。这种方法的要点是将液体金属、固体金属与混合状态下（半熔融）制造铸件，可使铸件内部缺陷大幅度减少，从而提高耐压性和力学性能。这种方法要用经电磁搅拌等特殊方法制成的坯料。目前，日本制造厂所用的坯料是从国外进口的，在生产成本、稳定供应和余料的回收利用等方面都存在问题。
自行研究开发的坯料的制造技术，以加工应变导入法为基础，经多项研究试验加以改进，确立在半熔融加热条件下，使初生成为100um左右的均匀球状体的制造技术。其要点为：
①为抑制制坯料中的初生均匀球状体的成长，控制凝固速度并确定化学成分。
②加工应变时控制导入的速度和温度；
③加工应变的均衡导入技术。
用这种方法制造出来的半固态成形用坯料，半熔融温度加热处理后微观组 织均一。用几种坯料制成的轮毂，与原来的产品比较，在顶端与薄壁部位都有均一细微的微观组 织。机械性质优良，完全达到了旋转弯曲试验技术标准的要求。
二、纤维增强的发动机缸体
汽车的发动机要向轻量化、紧凑化、高性能化方向发展。轻量化主要是发动机中的缸体使用铝合金，紧凑化主要是缩短缸体的各缸孔间的尺寸，以达到使缸体全长缩短。高出力是同样的缸体使缸径扩大从而增大排气量，这与简洁化是兼容的。高性能化是使缸体整体铝合金化，使缸孔的热传导好、变形小，从而提高发动机效率，节约能源。
原来的缸体多用铝合金压铸，镶铸铸铁缸套，不能满足上述要求。因而开发了整体铝合金发动机缸体，缸孔部分用纤维增强金属。
缸孔部分用陶瓷纤维预制品，其间隙中浸入铝合金液体，置换空气而形成。预制品在压型中定位，与过去用的铸铁衬套同样。将预制品进行预热，固定在支撑物上，支撑物在压型中定位。
另外，为使预制品的纤维间隙易于浸入铝液，采用层流压铸法。为防止铝液温度降低，向压射室涂敷粉状润滑剂，压型上涂敷粉状离型剂。铸造后可将支撑物回收反复使用。
铝合金铸造准备
2019-01-11 15:43:41
铸造准备检查与确认的工作内容: (1)温度控制(以转注流程的温降确定保温炉、在线除气箱、过滤箱以及铸造流槽前端的各点温度控制); (2)铝液转注流程中各对接口、事故流口的密封及事故箱的到位、容量与干燥情况; (3)转注流槽、铸造流槽、漏斗(分配袋)、控流筏、打渣箱及工具的加热和干燥情况; (4)铸造传动控制系统包括液压、仪表的运行与显示情况; (5)结晶器光洁程度、安放位置和引锭头的位置及干燥情况(包括润滑); (6)冷却水的调试检查及水温情况; (7)生产合金、规格的工艺参数确认等等，这些是每个铸次不可忽略的工作。 除此之外有的铸造准备还要有针对性，根据所生产的合金、规格及以往生产、质量所存在的问题，有的放矢，采取必要的对应措施。 铸造主要工艺参数的设定要根据铸造时间或铸造长度，把握各工艺参数的对应关系。要根据每铸次各方面的实际情况进行综合调整，尤其是针对某些质量缺陷进行优化。
金属铝高压压铸的技术特点
2019-01-11 15:44:08
铝，一种银白色轻金属，在元素周期表中排名第13位，有很好的延展性。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量较丰富的金属元素。是工业生产中重要的金属材料，因其熔点低、延展性好是压铸行业使用频率较多的金属材料。 铝是一种非常重要的金属制造,这是因为其多功能的性质和各种应用两种处理过的金属及其合金在不同的行业。 高压压铸较快的路线使熔融金属完成的组成部分。这可通过注射熔融金属成一个硬钢模具、工具,让它冷却和固化压力之前,它会被移除。这个过程提供了一种准确、快速低成本生产方法对铝、锌压铸件、符合高新技术产业需求在产品的外观和尺寸公差是关键和卷并不总是大。 铝是过程中采用高压压铸铝金属,是一种具有很多优点,适合应用在铸造的金属合金。其中的许多原因是用于铝压铸工艺性能的金属本身。铝有许多特点,非常适合这一过程。铝是非常轻和高韧性,能轻易地打败成不同的形状和大小取决于需求。它也是非常可塑性和有着良好的尺寸稳定性允许它实现复杂形状和薄壁部件。铝是灰尘和耐腐蚀,具有良好的电子性质及优良的热特性,因为它是热的良导体能够保留热量和好好形状的演员。 是一个充满竞争的压力压铸工艺方案时需要大量的成分,或紧公差和表面镀层是更好的质量要求,才能实现由重力压铸。也需要加工是非常低的密切,由于铸造公差。热处理的压力压铸是不可能的,但是由于高速率的凝固的力学性能是非常好,但是,加工成本是远远高于他们为重力压铸。 其他模具部件包括幻灯片和核心。核心部件,通常生产开口或位置,但他们都能被用来创造其他细节。有三种类型的岩心、宽松、移动和固定。宽松的核心是用来创造复杂的细节,并插入到死的手。以固定的内核,平行的方向拉死了,是较久地依附于死。移动内核,以任何其他方式拉比平行的方向。被清除出模具型腔凝固后的投篮。
铝合金砂型低压铸造用涂料及其制备方法
2019-01-09 09:34:13
一种铝合金砂型低压铸造用涂料及其制备方法，采用于原料组分中加入包括促使热稳定性和骨料颗粒排列致密性得到提高的纳米氧化钛，促使涂料悬浮性提高，涂刷性改善，贮存期延长的稳定剂；其原料的质量百分比组成为，骨料：滑石粉37％～73％，纳米氧化钛10％～23％，铝矾土8％～17％；粘结剂：钠基膨润土1％～6％，硅溶胶8％～17％；稳定剂0.5％～1.0％；从而获得机械强度高，附着力好的铸件表面涂层的技术方案；克服了长期存在于该行业的：涂料热稳定性差，易出现涂层裂纹、剥落，涂层骨料颗粒排列不致密，涂料悬浮性低，骨料易聚集结块，涂料涂刷性、贮存性均差等缺陷；本发明适合用于有色金属铸造；特别适合铝合金树脂砂型低压铸造。
对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析
2019-01-15 09:49:20
对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。 铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45％。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。 一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因 低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。 冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。 二、影响裂纹产生的主要因素 对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。
1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响 （1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹较普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。 （2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。 2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响
在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。 3.具温度对轮毂裂纹的影响 低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。 从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。 三、改进措施 （1）合理设计升液系统 由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。因此应注意：①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。 （2）设计合理的轮毂结构 任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。 （3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。
压铸铝合金的特点
2018-09-27 10:42:10
1． 铸造性能好2． 密度小（2.5～2.9克/厘米3），比强度（ δb＞r）高.3． 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。4． 铝硅系合金有粘模倾向，切削性能较差。5． 对金属坩埚腐蚀严重。6． 体积收缩率大，易产生缩孔。
铸造铝锌合金
