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    汽车铝合金轮毅重力加压铸造特点及应用概况

    发布日期:2020-11-03 发布者:润恒压铸

    [一]、汽车铝合金轮毅重力加压铸造特点
    重力加压铸造秉承了金属型重力铸造和低压铸造的优点,避免了其中的不足。其主要特点如下:1)与金属型重力铸造相比,避免了较重的浇冒口,浇注系统小,提高了铝液的利用率。
    2)金属型重力铸造普遍采用边模浇注,其浇注系统复杂,很容易造成铸件夹渣而报废,本重力加压铸造浇注系统采用中心浇注,浇注系统结构简单,能降低由于铸件夹渣而报废的机率,提高产品成品率。
    3)另有研究认为:浇口位置偏离模具的中心时,模具上较大应力点也会随之改变,由原来的模具上部短边外边缘中点变为上部内圆角中点,模具内圆角部位的应力增幅较大,压铝铸件在极端情况下增幅高达38%以上。浇口位置偏离模具中心,模具上的较大应力增大。当浇注速度较小时,较大的增幅较大,而当浇注速度较大时,较大应力的增幅较小。所以本重力加压铸造浇注系统采用重力浇注,当浇注速度较小,将浇口安放在模具的中心位置,较金属型重力铸造的边模浇注能减小模具上较大应力,提高模具寿命。
    4)本重力加压铸造的汽车铝合金轮毅是在一定压力下结晶凝固,铸件的补缩效果好,能使汽车铝合金轮毅的内部组织致密,力学性能好。
    5)本重力加压铸造较低压铸,设备结构简单,造价较低,基本上与金属型重力铸造设备造价相当,也可在金属型重力铸造设备上做技术改造。
    6)本重力加压铸造的汽车铝合金轮毅利用冷却风道可以调整轮毅铸造件中的凝固顺序,保证顺序凝固,从而避免缩孔等铸造缺陷的出现。同样也可利用凝固模拟软件综合分析不同介质的换热情况可以模拟出复杂工艺条件下铸造过程的凝固情况0,用于优化工艺。压铸件的检验标准
    压铸件的检验标准主要包括尺寸精度的要求、内在品质和表面品质的要求。
    1、尺寸精度要求方面:(1)一种是标准精度规范;(2)一种是精度尺寸要求规范。
    2、内在的品质方面:主要着重气孔和缩孔所造成的不良影响,特别是缩孔。
    3、外在的品质方面:若用来做装饰品或需电镀、喷漆的压铸件才需要严格检验,一般影响压铸件品质的因素为合金成份、压铸时金属液的温度、压铸模温度、脱模剂性质和充型速度与压力条件。
    压铸件铸造的质量要求:
    1、铸造速度:压铸件铸造速度,它是与铸锭液穴成正比的。如果铸造速度增大,那么会使铸锭液穴与温度梯度增大,从而会在液穴底部出现液穴区段,产生较大的收缩应力,终会增大出现铸锭热裂纹的几率,所以我们应控制好速度。
    2、铸造温度:良好的压铸件铸造温度,会使液体金属保持良好的流动性,从而减少组织应力,防止产生裂纹。一般铸造温度应根据材料种类和铸锭规格来进行确定。如果温度不合适,那么会增加内应力,使得铸件产生裂纹或者开裂。温度过低,也是不好的,因为这样会使铸锭表面产生冷隔、夹渣等缺陷,甚至裂纹,严重的,则会使铸造无法继续进行下去。
    3、液面高度:液面的位置也很重要,如果过低,那么会使材料的热裂纹倾向增大,严重的话会影响铸造的进程。液面位置过高,则会加大铸锭的偏析程度,所以,要保证有合适的液面高度,过高过低都不行。
    4、铸件不得有裂纹、冷隔、砂眼、气孔、渣孔、缩松和氧化夹渣等缺陷。
    5、铸件的非加工表面应光洁、平正、铸字标志应清晰,浇、冒口清理后与铸件表面应齐平。
    6、铸件应符合GB/T6414或GB/T11351的有关规定或按需方提供的图样或模样所要求的尺寸和偏差。
    7、铸件不得用锤击、堵塞或浸渍等方法渗漏。
    [二]、铸件在汽车上的应用概况
    汽车行业在我国经历了的迅猛发展,而汽车产品恰恰是铸件的较大用户,我国汽车的庞大市场,会使汽车铸铝件的需求大幅增加。铸件是汽车产品零部件的重要构成之一,平均每辆汽车上约有10~20%重量的零部件为铸件产品,同样大约每年有20%左右的铸件是为汽车行业生产的,即目前我国每年约500~600万吨铸件流向汽车制造与服务行业。
    汽车零部件中有很多零件也是由铸件来制造的,一些结构复杂的汽车零部件如发动机缸体、缸盖等,铸造优异的成型工艺是其它制造方法难以实现的,同时铸件的材料性能又可以满足这些零部件的使用性能要求,且价格低廉,这是铸件在汽车零部件上应用并在相当长的时问内也能够得以延续的重要原因。
    但是铸件在汽车上的应用也面临各方面的考验。汽车轻量化、节能环保的要求,不仅是采用铝镁合金来代替铸铁材料,一些塑料件、陶瓷件等轻的汽车铸件产品正在蚕食铸件产品阵地;同样,随着汽车性能提高与安全性能的要求,一些产品如曲轴等采用锻件制造也越来越多。再次,铸造是耗能与污染的重要行业,由于节能环保的要求,如同发达国家一样,社会对铸造行业的排斥将越来越强,铸造行业面临着巨大压力,而清洁化铸造的生产方式并不是一朝一夕能够实现的,并会带来成本增加,这是我们需要关注的。气孔、气泡
    缺陷特征:铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色。
    产生原因:浇注合金不平稳,卷入气体,型砂中混入有机杂质,铸型和砂芯通气不良,冷铁表面有缩孔。
    3、缩松
    缺陷特征:压铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现。
    产生原因:冒口补缩作用差,炉料含气量太多。
    4、裂纹
    产生原因:铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊,砂型退让性不良,铸型局部过热。
    压铸件缺陷的防止方法
    1、炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低,改进浇注系统设计,提高其挡渣能力,采用适当的熔剂去渣,浇注时应当平稳并应注意挡渣。
    2、正确掌握浇注速度,避免卷入气体,型砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量,改变砂的排气能力,正确选用及处理冷铁,改进浇注系统设计。
    3、从冒口补浇金属液,改进冒口设计,炉料应清洁无腐蚀,铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用,控制型砂水分,和砂芯干燥,采取细化品粒的措施,改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度。
    4、改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡,采取增大砂型退让性的措施,保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计。