擠壓鑄造A356鋁合金重載車輪模具設(shè)計

鋁合金輪轂作為汽車輕量化的重要零部件,對其成形工藝和性能提出了更高的要求。采用adstefan模擬軟件探索用液壓機加壓鑄造的方法制造a356鋁合金輪轂的最佳工藝。對比分析了不同模具溫度、澆鑄溫度對鑄件充型完整性的影響,并且預(yù)測了易發(fā)生缺陷的位置。結(jié)果表明450℃左右的模具溫度,650～700℃的澆鑄溫度有利于充型完整。

采用ug三維建模軟件完成鋁合金連桿的建模,分析了鋁合金連桿的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求。綜合不同擠壓鑄造加工工藝的特點,采用雙重擠壓鑄造工藝成形零件。介紹了兩種不同的擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)及其工作過程,并對兩種結(jié)構(gòu)方案進行了比較。

選用正交試驗法,研究了a356鋁合金近液相線半連續(xù)鑄造工藝參數(shù)的影響。指出冷卻強度是晶粒細化的最主要因素,極差為12.17,可信度達到99%,其次是鑄造速度與保溫時間。最佳工藝參數(shù)為:保溫溫度625℃,保溫時間10min,鑄造速度145mm/min,冷卻強度0.075m3/min水流量。其晶粒平均等積圓直徑為30.82μm;最小直徑9.75μm,最大直徑87.62μm。

鋁合金蓋體擠鑄成型后,鑄件留在上模,而通用液壓機無上頂件機構(gòu)。給出了擠壓鑄鋁合金蓋體的工藝參數(shù)和帶上頂件裝置的實用模具結(jié)構(gòu)。該模具在上模設(shè)一個用于頂件的小型活塞式副油缸,油缸活塞桿同上模的頂出機構(gòu)相連。油缸的上、下油孔分別通過高壓軟管與液壓機的常壓管路和控制管路連通,從而組成一個完整的上頂出裝置,解決了通用液壓機上擠壓鑄造鋁合金蓋體的上頂料問題。

擠壓鑄造技術(shù)對促進我國汽車行業(yè)的發(fā)展有重大意義，它是實現(xiàn)車輪行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心技術(shù)，可大大加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)由傳統(tǒng)重力鑄造和低壓鑄造后加工向更節(jié)能、高效的擠壓鑄造成型轉(zhuǎn)變，從而有效帶動產(chǎn)業(yè)升級，有效縮小與國際同行業(yè)的差距。該項目不僅具有良好的經(jīng)濟和社會效益，而且還能夠為汽車行業(yè)節(jié)能減排、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整提供新的戰(zhàn)略思路。

在不同的應(yīng)力幅值下,測試了a356鑄造鋁合金的單軸疲勞壽命,對該合金的高周疲勞區(qū)、低周疲勞區(qū)以及過渡區(qū)進行了劃分。分析了合金在循環(huán)加載過程中,應(yīng)變變化的特點。對疲勞試樣的斷口進行了掃描電鏡觀察,闡述了疲勞斷裂的特點。edx能譜分析發(fā)現(xiàn)斷口中的夾雜物主要為鐵的氧化物和高硅顆粒,并在疲勞過程中被剝離。

本文分析了鋁合金汽車輪轂壓鑄件的工藝性，并從分型面、鑄型型腔尺寸和鑄型壁厚的確定，澆注排溢系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和壓鑄模的結(jié)構(gòu)等幾方面進行了設(shè)計，通過對產(chǎn)品檢驗，組織致密、成分均勻，晶粒細小，無疏松、縮孔等缺陷，車輪材料性能和型式試驗指標完全符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。

本文分析了鋁合金汽車輪轂壓鑄件的工藝性，并從分型面、鑄型型腔尺寸和鑄型壁厚的確定，澆注排溢系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和壓鑄模的結(jié)構(gòu)等幾方面進行了設(shè)計，通過對產(chǎn)品檢驗，組織致密、成分均勻，晶粒細小，無疏松、縮孔等缺陷，車輪材料性能和型式試驗指標完全符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。

現(xiàn)今社會,各種合金材料在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛,本文通過不同的細化方法和變質(zhì)方法探討細晶鋁錠熔煉的a356鋁合金組織與性能,為其在實踐中的應(yīng)用開辟思路。

截止2010年,我國轎車的鋁合金輪轂裝車率已接近70%,而且隨著個性化需求的增長,輪轂不僅作為整車的一個零部件而具有實用功能,更隨其表面處理技術(shù)的革新和造型的豐富,成為一種裝飾,進而成為展現(xiàn)自我個性的平臺。鋁鎂合金車輪以其所具有的輕量化、美觀、良

針對輪椅短車架零件的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合生產(chǎn)實際,運用anycasting軟件模擬了流道尺寸對縮孔、縮松的影響。結(jié)果表明,擠壓鑄造流道設(shè)計對鑄件的補縮效果有重要影響,擠壓鑄造時合金液在補縮壓力下流經(jīng)澆道對鑄件進行補縮,但對遠離澆口的鑄件厚大部位因壓力傳遞的有效性受到限制。采用局部擠壓或冷卻水、激冷塊等措施來調(diào)節(jié)厚大部位的凝固順序,可以減少縮孔、縮松缺陷。

本文分析了低壓整體式鋁合金輪轂的低壓鑄造工藝性,并從鑄型分型面、鑄型型腔尺寸和鑄型壁厚的確定,鑄型排氣系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等幾方面介紹了該產(chǎn)品模具結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。

2013年1月，由昆明市科技局主持，邀請有關(guān)專家組成驗收專家組，對云鋁公司承擔(dān)的昆明市科技計劃項目“輪帶式鑄造a356鋁合金生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”進行了專項驗收。驗收專家組對照項目合同，進行了現(xiàn)場考察，審閱了項目驗收材料，經(jīng)質(zhì)詢后聽取了公司對項目實施情況的匯報，最終一致認定項目完成了合同書中規(guī)定的研究開發(fā)內(nèi)容，同意該項目通過驗收。

通過多層噴射沉積技術(shù)制備了大尺寸a356鋁合金管坯,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射儀和拉伸試驗機等分析了管坯的組織特征及后續(xù)軋制和熱處理對管坯組織與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:噴射沉積a356鋁合金管坯的組織細小,但含有少量孔隙,第二相主要為近球形共晶硅和短棒狀富鐵相;噴射沉積管坯為大量霧化熔滴粘結(jié)而成,通過適當(dāng)?shù)能堉坪蜔崽幚砜梢韵练e坯中的孔隙和原始粉體界面強度弱等缺陷,提高其力學(xué)性能。

針對某b5后橋a356鋁合金支承座臺架試驗早期斷裂的問題,采用宏觀分析、化學(xué)成分分析和掃描電鏡斷口觀察等方法對支承座的斷裂原因進行了分析。結(jié)果表明:由于該支承座受到意外擠壓而造成其在加強筋處表面產(chǎn)生一較小的凹坑,由此形成的應(yīng)力集中使零件在隨后的臺架試驗中很快在此處萌生裂紋源;同時由于該支承座在裂紋源附近存在大面積的疏松缺陷,使得已形成的裂紋源快速疲勞擴展,直至最后斷裂。最后提出了改進的措施。

1輪轂?zāi)＞呓Y(jié)構(gòu)特點及設(shè)計輪轂?zāi)＞哂?個主要部件(頂模、底模、邊模),要求精度高,加工、裝配、調(diào)整的難度大。汽車輪轂類模具的設(shè)計的關(guān)鍵是把握工裝結(jié)構(gòu)的特點和如何將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于輪轂?zāi)＞吖ぱb設(shè)計中,以保證車間的加工進度及保證模具制造的質(zhì)量。利用

針對變速箱箱體的結(jié)構(gòu)及其成形工藝進行了分析,制定了間接擠壓鑄造工藝方案。在用立式擠壓鑄造機scv-2000生產(chǎn)的鑄件上發(fā)現(xiàn)冷夾層和縮孔、縮松缺陷。經(jīng)過模具優(yōu)化設(shè)計,采用帶有集渣腔的澆口套和局部加強型芯,消除了內(nèi)澆口附近箱壁上的冷夾層和縮孔、縮松等缺陷。微觀組織和力學(xué)性能檢測得知,其抗拉強度為317mpa,伸長率為6.1%,硬度(hbs)為99,滿足使用要求。x射線探傷結(jié)果表明,鑄件組織致密,無氣孔、縮孔、縮松等缺陷。

采用低壓鑄造a356鋁合金輪轂進行試驗,在固溶時間和時效時間不變的條件下,對同一批次的輪轂毛坯進行不同固溶溫度和時效溫度的分析。結(jié)果表明,輪轂在555℃固溶溫度下進行連續(xù)熱處理將產(chǎn)生過燒,在545℃固溶+150℃時效和550℃固溶+150℃時效下得到的鑄件性能較好。

目的保證鑄旋車輪短流程制造工藝的實現(xiàn),提高旋壓模具與同一輪型不同鑄造毛坯的配合能力,防止因旋壓后毛坯尺寸變化過大,造成車輪機加成品率下降的現(xiàn)象。方法以某款車輪旋壓模具為研究對象,對其旋壓模具結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計,增加定位滑塊、墊板等設(shè)計,提高毛坯與模具的定位與配合,增強模具對毛坯的自適應(yīng)性。結(jié)果對改進后的旋壓模具進行試驗驗證,新結(jié)構(gòu)的旋壓模具能夠滿足不同鑄造毛坯的旋壓,且控制上模壓力在4.5mpa內(nèi),毛坯尺寸合格,性能無影響。結(jié)論該旋壓模具設(shè)計的方法已經(jīng)應(yīng)用到了其他鑄旋車輪的設(shè)計中。

采用低壓鑄造的方法,通過兩種不同的冷卻工藝制備出了a356鋁合金輪轂。論文主要研究了兩種不同冷卻工藝下,所制輪轂的缺陷分布、缺陷種類和缺陷比率,以及缺陷比率對輪轂力學(xué)性能的影響,并分析了二次枝晶間距對輪轂力學(xué)性能的影響。研究表明,完全水冷工藝(同時凝固)所制輪轂缺陷較為嚴重,幾乎在輪轂各個部位均生成了縮松或夾雜,但由于完全水冷工藝使合金較快的冷卻,所制備合金的晶粒十分細小,這使得合金的力學(xué)性能比順序凝固工藝所制樣品更為優(yōu)良。

介紹了汽車鋁合金車輪的低壓鑄造原理、模具結(jié)構(gòu)及模具工作過程

針對鋁合金箱體接頭零件的結(jié)構(gòu)特點,進行了低壓鑄造模具設(shè)計及工藝研究。從模具分型面、型腔尺寸和模具壁厚、排氣系統(tǒng)及抽芯方式等方面進行了模擬分析。結(jié)果表明,金屬液充型平穩(wěn),可實現(xiàn)順序凝固,并具有良好的補縮效果。驗證了低壓鑄造工藝方案和模具結(jié)構(gòu)的合理性。