鋁合金擠壓鑄造變速箱箱體的模具優(yōu)化設(shè)計

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。

圍繞當(dāng)前最先進的擠壓鑄造設(shè)備,基于對鋁合金擠壓鑄造的實踐積累,從設(shè)備結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品特點等出發(fā),分析了整個工藝流程中應(yīng)該注意的若干重要因素,并提出了具有可操作性的技術(shù)方案。如澆注溫度一般要高于普通壓鑄;要嚴(yán)格監(jiān)控鋁液中si、mg、cu和fe等元素的含量;內(nèi)澆口截面通常都比較厚大,流道的長度盡量縮短;慎重設(shè)定由充填澆道到充填型腔階段的沖頭速度和向高速充填階段的切換位置;采用通道較大的排氣和集渣設(shè)計等。對國內(nèi)擠壓鑄造所面臨的若干瓶頸問題作了分析,并對未來發(fā)展進行了探討。

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。

基于擠壓鑄造過程微觀孔洞的形成機理,建立了模擬鋁合金擠壓鑄造過程微觀孔洞的數(shù)學(xué)模型.該模型考慮了傳熱、凝固收縮、補縮流動、壓力傳遞、氫(h)的再分配等因素,通過計算凝固收縮導(dǎo)致的補縮流動與壓力降低,以及擠壓過程的壓力傳遞,獲得擠壓鑄造過程糊狀區(qū)的壓力分布,結(jié)合微觀孔洞形成條件及h的守恒方程,計算微觀孔洞的體積分?jǐn)?shù).對不同工藝條件下鋁合金擠壓鑄造微觀孔洞進行了模擬計算,計算結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合.計算結(jié)果還表明,適當(dāng)提高模具溫度和擠壓壓力有利于減少微觀孔洞缺陷.

4g9氣缸蓋采用低壓鑄造,由于模具設(shè)計不當(dāng),導(dǎo)致補縮和排氣不良,曾出現(xiàn)澆不足和縮松、縮孔缺陷。通過改進模具設(shè)計,改善了模具排氣,并實現(xiàn)了順序凝固,消除了澆不足和縮松、縮孔等缺陷。

對鋁合金汽車變速箱殼體零件的結(jié)構(gòu)進行了工藝分析,確定了澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。采用procast對壓鑄過程進行了數(shù)值模擬。通過模擬壓鑄填充凝固順序、溫度場等,確定了合理的澆注系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計方案。根據(jù)設(shè)計方案,設(shè)計制造了可行的壓鑄模具,制定了合理的壓鑄工藝。生產(chǎn)驗證表明,鑄件成形效果理想。對鑄件進行機械加工后,產(chǎn)品未出現(xiàn)超標(biāo)氣孔、縮孔、夾渣等缺陷,產(chǎn)品模具設(shè)計和壓鑄工藝達到預(yù)期效果。

結(jié)合msc.superforge和msc.marc計算平臺,對一款30m×30mm的鋁合金方管型材的擠壓成形過程和模具的應(yīng)力負(fù)載情況進行了數(shù)值模擬研究。對擠壓變形過程中金屬的應(yīng)力和應(yīng)變速率的變化情況進行了對比,發(fā)現(xiàn)金屬變形時塑性變形較大的位置,對應(yīng)的等效應(yīng)力也較大。分析了模具的應(yīng)力分布情況,對方管型材模具的設(shè)計提出了優(yōu)化方案。證明數(shù)值分析手段,能夠為模具的設(shè)計提供有效的參考依據(jù)。

擠壓筒是鋁合金擠壓生產(chǎn)中重要的大件工具,造價高、加工難度大。擠壓筒的設(shè)計、強度計算、材料選擇、熱處理、熱裝等,對擠壓筒的質(zhì)量和壽命至關(guān)重要。結(jié)合工作實踐,就擠壓筒的設(shè)計及強度計算進行了較詳細(xì)的分析;給出了63mn擠壓機三層圓擠壓筒強度分析計算實例;并用附表列出了各種擠壓機上圓、扁擠壓筒的規(guī)格及有關(guān)尺寸。

　對細(xì)密溝槽鋁合金擠壓件的結(jié)構(gòu)進行了分析,研究和探討了該類冷擠壓件的成形過程。通過對擠壓過程中金屬的流動,以及模具的受力分析和模具結(jié)構(gòu)的改進,解決了該類零件在擠壓過程中上模的斷齒問題。

為了解決擠壓鑄造a356鋁合金重載車輪模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計并確保安全可靠,通過對擠壓鑄造機的結(jié)構(gòu)及動作的分析,確定了模具合模、開模的動作方式,并在側(cè)模的外側(cè)增加側(cè)模外殼體,防止擠壓鑄造加壓時鋁液飛濺。通過側(cè)模與底模板、側(cè)模外殼體合理的連接機構(gòu),并且側(cè)模與側(cè)模外殼體配合面的上部直徑大于下部直徑。通過底模的上、下運動可帶動側(cè)模旋轉(zhuǎn)開、合模。鑄件隨上模上行與側(cè)模脫模,然后推料環(huán)推出鑄件,從上模脫模。解決了模具合模、開模以及鑄件脫模的問題,從而確定了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

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。

為了解決擠壓鑄造a356鋁合金重載車輪模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計并確保安全可靠,通過對擠壓鑄造機的結(jié)構(gòu)及動作的分析,確定了模具合模、開模的動作方式,并在側(cè)模的外側(cè)增加側(cè)模外殼體,防止擠壓鑄造加壓時鋁液飛濺。通過側(cè)模與底模板、側(cè)模外殼體合理的連接機構(gòu),并且側(cè)模與側(cè)模外殼體配合面的上部直徑大于下部直徑。通過底模的上、下運動可帶動側(cè)模旋轉(zhuǎn)開、合模。鑄件隨上模上行與側(cè)模脫模,然后推料環(huán)推出鑄件,從上模脫模。解決了模具合模、開模以及鑄件脫模的問題,從而確定了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

鋁合金擠壓模具技術(shù)精編版

擠壓模具的壽命是一個綜合性的技術(shù)問題,它涉及模具設(shè)計、模具材料、制造加工、熱處理、表面處理、擠壓工藝、模具修理、模具的科學(xué)管理等諸多方面。本文在實際生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,闡述了模具設(shè)計、選材、熱處理和表面硬化處理,以及模具使用、修理和維護保管等因素對擠壓模具使用壽命的影響。影響模具壽命的因素很多,只有在理論和實踐方面系統(tǒng)而深入地研究模具的工作條件、失效特性和原因,從模具設(shè)計、模具材質(zhì)、熱處理、加工、驗收、制定合理擠壓工藝、模具修理以及科學(xué)管理等全過程進行認(rèn)真研究,

鋁合金擠壓模具技術(shù)隨著鋁型材的需求量增大而越來越受到重視，本文從鋁合金擠壓模具材料的各專利技術(shù)分支中請情況，找到鋁合金擠壓模具材料技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，為我國擠壓模具材料的發(fā)展提供建議。

鋁合金擠壓模具技術(shù)隨著鋁型材的需求量增大而越來越受到重視，本文從鋁合金擠壓模具材料的各專利技術(shù)分支中請情況，找到鋁合金擠壓模具材料技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，為我國擠壓模具材料的發(fā)展提供建議。

鋁合金擠壓模具技術(shù)研究

針對壓鑄鋁合金殼體件存在氣孔等鑄造缺陷,分析了其產(chǎn)生的原因,并用間接擠壓鑄造工藝取代壓鑄工藝。采用的間接擠壓鑄造工藝參數(shù):充型速度為0.03～0.05m/s,充型時間為0.2s,模具溫度為250～300℃,澆注溫度為720～740℃,加壓壓力為150mpa。工藝改進后,成功地制造出了耐1.5mpa氣密性要求的產(chǎn)品,其力學(xué)性能高于壓鑄產(chǎn)品,且內(nèi)部無鑄造缺陷。

鋁及鋁合金熱擠壓工藝操作規(guī)程 本規(guī)程適合于500-800噸擠壓機上擠壓6061、6063等合金型材、棒 材管材的工藝要求，包括鑄棒加熱制度、擠壓制度、拉伸扭擰校直、 鋸切、取樣、人工時效制度、包裝等。 其工藝流程如下： 擠壓前準(zhǔn)備---鑄棒加熱---擠壓---拉伸扭擰校直---鋸切（定尺） ---取樣檢查---人工時效---包裝入庫。（不氧化型材） 1.擠壓前的準(zhǔn)備 1.1開機前，對設(shè)備的電源?？刂葡到y(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機械設(shè)備進行檢 查，并按規(guī)定潤滑設(shè)備，無異常時，可進行空負(fù)荷運轉(zhuǎn)，當(dāng)確定設(shè)備 處于正常狀態(tài)后，方可開始生產(chǎn)。 1.2檢查模具的規(guī)格和工作帶等處質(zhì)量，確認(rèn)符合生產(chǎn)單要求時將模 子、模墊、模支承試裝，并預(yù)先加熱。此項工作應(yīng)在開機前預(yù)先做好。 模具加熱溫度平模，420°c-450°c，分流模450°c+/-5°c。保溫加熱時 間不少于2小時。（到溫后計算） 1

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。

對不同模角擠壓過程進行了數(shù)值模擬,研究了成形過程中金屬的變形流動規(guī)律,并利用應(yīng)力場特征量進行了變形分區(qū)及應(yīng)力應(yīng)變分析。結(jié)果表明:隨著模角的增大,塑性區(qū)的范圍明顯縮小。揭示了不同的變形條件,改變了筒內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變的分布關(guān)系,是影響金屬變形流動行為的內(nèi)因所在。

基于有限差分法,對大型鋁合金支架間接擠壓鑄造充型和凝固過程進行了數(shù)值模擬。通過對模擬結(jié)果的分析,確定了澆注溫度為700℃,壓射速度為0.03m/s,完成了模具結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計,并制作了模具,進行了支架擠壓鑄造的試制。分析了試制過程鑄件缺陷產(chǎn)生的原因,發(fā)現(xiàn)氣孔和氧化夾渣等是主要缺陷,通過調(diào)整脫模劑的配方,適當(dāng)減少脫模劑的噴涂,縮短擠壓鑄造循環(huán)時間等,獲得了品質(zhì)和性能良好的支架鑄件。