鋁合金車輪低壓鑄造工藝

鋁合金車輪低壓鑄造工藝（總3頁）--本頁僅作為文檔封面，使用時請直接刪除即可內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小-鋁合金車輪低壓鑄造工藝目錄鋁合金車輪低壓鑄造工藝1低壓鑄造工藝低壓鑄造原理低鑄汽車鋁合金輪的工藝特點汽車鋁輪低壓鑄造工藝設計汽車鋁輪低壓鑄造模具設計鋁輪低壓鑄造工藝過程模具檢查模具噴砂模具的準備模具涂料涂料性能和配比涂料的選擇模具的預熱和噴涂開機前的準備工作保溫爐的準備陶瓷升液管的準備設備和工藝工裝的準備鋁車輪低壓鑄造液面加壓規(guī)范加壓規(guī)范的幾種類型鋁車輪低壓鑄造加壓規(guī)范的設定設計鋁輪低鑄加壓曲線的步驟鋁輪低鑄工藝曲線實例鑄件缺陷分析，原因及解決辦法疏松（縮松）的形成與防止縮孔的形成與防止氣孔的形成與防止針孔的形成與防止輪轂的變形原因及防止漏氣的產(chǎn)生原因及防止冷隔（冷接，對接），欠鑄（澆不足，輪廓不清）的形成與防止凹（縮凹，縮陷）的形成與防止鋁合金車輪低壓鑄造工藝鋁合金車輪制造技術(shù)是多種多樣的，而鋁車輪的鑄造工藝，目前主要有兩種：一種是金屬型重力鑄造，一種是低壓鑄造。我們主要是做汽車鋁合金車輪，制造工藝采用的是低壓鑄造。我們教材面向的對象主要是我們公司的員工，所以對工藝技術(shù)的介紹是有針對性的，介紹的方法也是不一樣的。1低壓鑄造工藝低壓鑄造原理低壓鑄造是將鑄型放在一個密閉的爐子上面，型腔的下面用一個管（叫升液管）和爐膛里的金屬液相通。如果在爐膛中金屬液面上加入帶壓力的空氣，金屬液會從升液管中流入型腔。待金屬液凝固以后，將爐膛中的壓縮空氣釋放，未凝固的金屬從升液管中流回到爐中。控制流入爐膛空氣的壓力、速度,就可以控制金屬流入型腔中的速度和壓力，并能讓金屬在壓力下結(jié)晶凝固，壓力一般不超過1/。這種工藝特點是鑄件在壓力下結(jié)晶，組織致密，機械性能好；低壓另一個特點就是用一個升液管將鑄型直接和爐膛連通，在壓力的作用下，直接澆注鑄型，不用冒口，澆口也很小。所以金屬的利用率高。低鑄汽車鋁合金輪的工藝特點汽車鋁合金車輪的結(jié)構(gòu)特征：汽車鋁合金車輪有大有小，有正偏距，有負偏距，有二片式，有三片式，都是圓形鑄件，輪緣是均勻壁厚，面積比較大，輪輻比較厚，輪輻和輪緣交接處熱節(jié)都比較大。而鋁輪轂的澆注系統(tǒng)只有一個小澆口，沒有冒口。輪輻多半作為橫澆道，但是輪輻的位置是由輪轂的結(jié)構(gòu)所決定的，不是由鑄造工藝的設計者來決定的。因此偏距小，或負偏距車輪，會讓鑄造工藝設計者很頭痛。然而輪轂的正面為裝飾面，一般要求較高，要求精加工、車亮面、拋光、電鍍，而低壓鑄造正好可以把輪轂的正面放在下模，放在澆口的旁邊，在壓力下結(jié)晶，得到致密的組織。使得低壓鑄造輪轂正面加工以后，表面質(zhì)量，表面光潔度都比較好。汽車鋁輪低壓鑄造工藝設計工藝設計之前，輪轂設計之初，需考慮與輪轂相關(guān)的幾個基本內(nèi)容。首先要正確的計算結(jié)構(gòu)強度，這是影響到它生產(chǎn)出來以后安全使用的問題，另一個重要問題是否方便于鑄造工藝，是否有利于機加，拋光和電鍍，是否有利于減少廢品降低成本，提高鑄件整體質(zhì)量，設計一款美觀的車輪是不能不考慮它的鑄造、加工工藝性的。汽車鋁輪低壓鑄造模具設計模具設計之前工藝方案是重大的原則問題，方案錯了，整個模具設計將全功盡廢，如果設計不當，不從鑄造工藝角度上去考慮，會極大地影響鑄造廠去生產(chǎn)出完美的致密的鑄件來。所以在確定模具的設計方案之前，要請專家和現(xiàn)場工作者進行評審。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點（要注意完全符合順序凝固條件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是很少的）評審出一個能創(chuàng)造順序凝固條件的模具設計方案。模具設計者要深黯與［FS:PAGE］之相關(guān)的鑄造設備和鑄造工藝，設計者要多到現(xiàn)場去請現(xiàn)場的工作者指導。動手設計時要對以下方面進行考慮：在輪轂的零件圖上畫出輪轂各部份的加工余量；在上下模和型芯各個部位，需要考慮適當?shù)陌文Ｐ倍龋粸榱丝紤]鑄件的順序凝固，對鑄件壁厚要通過"補貼"調(diào)整圓角，減小熱節(jié)等措施來盡量符合"壁厚梯度"原則，還要在鑄件補縮的距離上給予適當?shù)谋诤窨紤]，在必要的地方要考慮風冷或水冷，總之整個模具從輪緣到澆口要創(chuàng)造一個順序凝固的溫度場。鑄型的排氣，特別在大平面或死角部分；在鑄件的凸臺部份考慮是否用銅塊，增加冷卻速度；工藝設計時，還須考慮機加時工件的裝夾和定位點；有關(guān)模具設計的問題在另一節(jié)再詳細介紹。鋁輪低壓鑄造工藝過程低鑄工藝的第一步是模具準備工作,內(nèi)容包括模具的檢查、噴砂、噴涂料、預熱、模具的上下機等。1.模具檢查下達模具的生產(chǎn)編號以后，要檢查模具的組裝配合尺寸，特別是工廠有幾千套模具，很多共用模架，特別容易張冠李戴。還須檢查產(chǎn)品編號、模具編號、側(cè)模、模芯的偏距，刻字等是否和圖紙、參數(shù)表、生產(chǎn)計劃一致。2.模具噴砂噴砂前，將模具的頂桿復位，模具應無油污臟物（如果有油污，應先進爐烘烤，烘烤溫度400?500°C，時間3小時），砂子采用60#金鋼砂，風壓大于。噴砂后，表面要求無殘余涂料、油污、臟物，用壓縮空氣吹干凈模具上的金鋼砂。如圖1所示。3.模具的準備模具準備是確保產(chǎn)品表面質(zhì)量的極其重要的手段，國外同類廠常常委派相當經(jīng)驗的人員來完成該工序的操作，模具準備不充分，不僅給后工序帶來極大麻煩，且直接給產(chǎn)品表面質(zhì)量帶來無法彌補的后果。圖1噴砂圖2涂料的配比模具的準備有兩種情況，一是新模具，另一種是從機臺上拆下來的模具。搬移模具時須墊上橡膠板或木板，防止損傷模具，特別是要求對型腔面嚴禁磕，碰傷，要輕拿輕放。維修和裝配模具時，不得用鐵錘，或其它硬物直接敲打模具，敲打時必須用銅棒。模具的分型面和各個配合面上的粘鋁，要用鏟子鏟干凈，不得殘留有粘鋁，在清理過程中，要精心操作，不得鏟傷型腔面，分型面，配合面。模具的型腔面有腐蝕，損傷的須用相應的焊條補焊后，修復成原樣，并打磨光滑。對型腔面有"鋁蝕"的小凹坑，必須用砂紙打磨，不留痕跡。裝配模具時，檢查冷卻系統(tǒng)各路（水、風）管（通水、通風）狀況良好，不得有漏風，漏水堵塞現(xiàn)象。對冷卻管內(nèi)因污垢而縮小通道的現(xiàn)象，一定要除垢處理后方可使用，以免影響冷卻效果。裝配下模時，鐵澆口套須裝到位，各連接固定螺栓擰緊，陶瓷澆口必須安裝正，并卡緊，裝到位，接口處須用高溫水泥或用氧化鋅粉抹光滑，不得有松動現(xiàn)象。鐵澆口套必須完好，無腐蝕、粘鋁、變形等現(xiàn)象。4.模具涂料在有色金屬鑄造行業(yè)里，使用金屬型的地方，在它的型腔里，分型面都要使用涂料。就我們鋁輪轂低壓鑄造的鑄型而言，涂料有如下作用：.防止鋁合金對型腔的腐蝕，增加鑄型的壽命，起著保護模具的作用；.防止鋁合金粘結(jié)在型腔或分型面上，使生產(chǎn)能連續(xù)快速進行；.調(diào)節(jié)順序凝固的溫度場，創(chuàng)造無縮松的鑄件；.涂料使型腔里有一層隔熱的保護組織，使金屬液易于平穩(wěn)地流入廣大型腔，增加金屬液的流動性，增加金屬液的填充性能；.金屬液往型腔里填充時，涂料能包容一些型腔和金屬中析出的一些氣體，減少氣孔；.減薄局部熱節(jié)處的涂料或采用快冷涂料，可以減少或消除局部的熱節(jié)處的縮松；.保溫涂料可延緩澆口的冷卻速度，涂料是當前唯一可用的法寶；.涂料有利于脫模，特別是石墨涂料DYCOTE11#涂料，可以減少飛邊的產(chǎn)生和粘鋁。5.涂料［FS:PAGE］性能和配比我們使用的涂料基本上是深圳派瑞克有限公司研制的DY08(39#)，DY05(34#)。涂料都是水基耐磨性涂料，是以隔熱性的無機晶質(zhì)材料及粘結(jié)劑為主要成份，經(jīng)特殊工藝制成的糊狀，經(jīng)調(diào)配噴涂以后在模具表面形成一層保護組織，DY08(39#)由于顆粒特別細及耐熱性能良好，有較強的粘附性，常用其為打底涂料。DY05(34#)是一種含有高效保溫材料的涂料，通過調(diào)整噴涂不同的厚度，可使模具形成合理的金屬結(jié)晶的溫度場，有利于金屬的順序凝固，此涂料常作為鑄型的面料。上述兩種涂料是兩種功能互補的涂料，兩者配合使用才能發(fā)揮最佳的效果。6.涂料的選擇涂料的選擇應考慮如下事項：.涂料的粘結(jié)力：涂料應具有一定的粘附強度，能牢固地粘附在金屬型的表面上在充型時鋁液的沖刷和劇烈的溫度變化下不開裂，不脫落；.涂料的顆粒度：涂料的顆粒度越細，鑄件的表面越光潔，脫模阻力越小，但涂料的排氣性差；.涂料的流動性：涂料應有足夠的流動性，便于噴涂于型腔表面，或涂刷于型腔表面；.涂料的導熱性：根據(jù)工藝要求，往往型腔表面的不同部位噴不同的涂料，調(diào)節(jié)鑄件的順序凝固；(5).涂料的配比：39#涂料；一份39#原液加4份水，將涂料和水加入攪拌桶攪拌8?10分鐘。34#涂料：一份34#原液3份水，將涂料和水按比例加入攪拌桶，攪拌8?10分鐘。如圖2所示。涂料的配比應注意如下事項：①.配制好的涂料使用時間不超過8小時。②.涂料稀釋的濃度需要在實踐中積累。涂料太濃，涂層容易噴厚，表面粗糙和結(jié)疤。涂料太稀，型腔不容易上涂料。以廣州必達新技術(shù)研究有限公司的涂料為例，DY05(34#)涂料稀釋至波美度20?30為宜；DY08(39#)涂料稀釋至波美度25?28為宜。7.模具的預熱和噴涂將準備好的模具送入加熱爐內(nèi)進行加熱至350?400°C，保溫3小時以上，然后再進行噴涂操作。模具從爐中取出來，用砂紙或鋼絲刷清理干凈型腔表面的煙塵臟物，然后用風槍噴凈模具表面的灰塵。噴涂料的時候要求模具溫度范圍在180?250C之間，不能低于170C；如果模具溫度較低，水份不容易揮發(fā)，涂料易積水，涂料的粘附力差，涂料易脫落，影響鑄件質(zhì)量。如圖4所示。圖3模具的預熱圖4噴涂料除涂料的成份外，噴涂的方法也很重要，噴涂方法是否恰當，對涂層質(zhì)量產(chǎn)生影響，進而也影響鑄件質(zhì)量和鑄件合格率。噴涂料的噴槍咀距噴涂表面距離230，噴咀太近，涂料容易堆積，涂層易積水，噴嘴太遠，涂料粘結(jié)不牢。涂層最好是35層疊加式的薄層組成，，而不是12層厚涂料組成，通常情況下，涂層的厚度為。噴涂時一定要平穩(wěn)，要成霧狀，不斷的移動，不能噴一噴停一停。上、下、側(cè)模先用39#涂料作為底層涂料，34#涂料作為面層涂料起主要保溫作用，上模由內(nèi)到外，側(cè)模由下到上，按照順序凝固的要求控制厚度，一般距離澆口越遠的部位涂料的厚度越薄。下模無特殊要求不允許噴34#涂料。開機前的準備工作下圖是工藝裝配圖，開機前必須處理好下面幾道工序；保溫爐的準備.保溫爐在使用以前，要緩慢升溫烘烤，分階段進行升溫。耐火材料筑成的保溫爐，低溫烘烤階段，溫度150300°C，烘烤時間不得少于一周，將保溫爐內(nèi)的水份烘干。加入鋁水以前，保溫爐應加熱到680750C。鋁輪毀氐壓澆注工藝裝配圖陶奩守腫監(jiān)JSzKftW下模鐵澆口P鋁輪毀氐壓澆注工藝裝配圖陶奩守腫監(jiān)JSzKftW下模鐵澆口P工氣壓陶瓷過疣片陶瓷澆口壹圖5鋁輪轂低壓澆鑄工藝裝配圖.保溫爐在加入鋁液以前，必需清理爐門，把爐膛中的殘渣清理干凈，不得有雜物，氧化渣和熔渣。.保溫爐如不生產(chǎn)(W7天)不準斷電，超過24小時不用時，須將鋁液舀空。設定于400?500°C之間保溫。過節(jié)假日(W7天)，將保溫爐斷電，再次開機生產(chǎn)時［FS:PAGE］要提前三天通電保溫.開機前要檢查保溫爐的密封情況，不得有漏氣。陶瓷升液管的準備升液管是鋁液充型的通道，也是鑄件補縮通道，升液管的好壞對低壓鑄造工藝的實現(xiàn)有重要影響。.新的陶瓷升液管在使用以前應檢查是否漏氣，漏氣的升液管不能使用。.升液管在使用前，必須用天然氣槍加熱到200?300°C方可放入低壓機保溫爐內(nèi)，升液管法蘭盤下面必需墊好石棉墊圈,小心地將升液管放入保溫爐內(nèi)，以防鋁液濺出傷人。如圖7所示。.正在使用的陶瓷升液管最好每天清理一次熔渣。.升液管的長度，升液管裝到爐上以后，圖5升液管的預熱其下端離爐底不應小于50?100，因為保溫爐底部沉積有非金屬熔渣，距離太近時容易在充型時將沉積在底部的非金屬熔渣卷入鑄型。其沉積的熔渣主要是氧化鋁，還有Si、Ca、Ba、等夾雜物。.升液管的直徑應比模具澆口的直徑大，才能達到良好的補縮效果。有些廠輪轂只在15〃左右，已經(jīng)改用內(nèi)徑d80mm的升液管，效果很好。我們工廠生產(chǎn)的主要是18〃28〃的大輪轂，更應該及早改用d80mm的升液管和澆口套。對充型時增加流量，保壓時增加補縮效果是有好處的。參考圖5。圖6升液管圖7烤升液管設備和工藝工裝的準備(1).模具預熱：模具噴好涂料以后，再進行組裝，澆注前還需進行預熱，預熱溫度為300°C左右。(2).模具的安裝用叉車將模具運至機臺進行安裝，模具固緊以后，檢查上下模與側(cè)模，按順序連接冷卻（水、風）管，試通水通風，至全部情況良好。(3).設備的準備檢查調(diào)試低壓鑄造機側(cè)模油缸，上模油缸運轉(zhuǎn)是否正常，有無漏油，溫控，氣控是否正常。低壓鑄造機的氣體壓力不低于,模具冷卻水壓力不低于。(4).文件的準備鑄件圖和工藝規(guī)程，了解熟悉鑄件的特點和加壓規(guī)范。低鑄模具使用跟蹤卡，壓鑄監(jiān)控記錄表，低壓鑄造工藝卡，如圖8，設備點檢表，測氫記錄單。低壓鑄造工藝卡片是技術(shù)下達的操作規(guī)程，操作手必須按照執(zhí)行?？紤]到低壓鑄造現(xiàn)場變化因素較多，如加鋁水，上模、烤模，噴涂料后溫度變化都比較大，有些參數(shù)有必要進行一些微調(diào)，工藝卡上附上了偏距，鑄件重量和輪廓尺寸，為了讓操作手更好地控制鑄型的循序凝固的條件，還附上一張工裝圖，便于操作手了解各個冷卻點。低壓鑄造工藝卡片格式見圖8所示：(5).模具加熱用環(huán)狀烤模器放置于下模中心位置，上模調(diào)整到剛剛接觸到烤模器的位置，側(cè)模合攏，注意不要壓壞烤模器或損壞模具。天然氣引燃后，將火焰調(diào)整至藍色完全燃燒狀態(tài)下烤模?？灸?0-40分鐘，模具溫度要根據(jù)輪轂的要求而定，一般要到400°C左右。模具的測溫有熱電偶式、紅外線、接觸式?，F(xiàn)場的管理員工藝員都知道模具溫度和合金溫度一樣是低鑄工藝中的重要參數(shù)，極其敏感地影響著鑄件質(zhì)量。如圖2-9所示。(6).烤澆口烤完模具以后還要烤澆口5?10分鐘。這是當前鋁輪轂模具采用鐵澆口所特有的工序。這個工序不單在開始的時候，就是在生產(chǎn)過程中由于某種原因停止了連續(xù)生產(chǎn)，事后也不能忘了烤澆口。否則容易產(chǎn)生堵塞澆口的事故，停機或模具下機，嚴重影響生產(chǎn)。有些輪轂有較大的熱節(jié)或較厚的輪輻，想延長增壓時間，消除縮松?？设F澆口這部份冷卻較快，有一定的局限性。它嚴重的制約著壓力下結(jié)晶的工藝措施。目前有些輪轂在前序x光檢查過關(guān)，在后序電鍍，拋光時發(fā)現(xiàn)輪輻與輪輞附近有45級針孔，有些輪輻的表面上，也有大面積的34級的縮松，其實質(zhì)，都是顯微縮松（有些形狀象蒼蠅腳）。這些現(xiàn)象，不是澆口過早凝固就是模具的工藝措施未能達到順序凝固的條件，鋁液的補縮通道被切斷了，讓尚未完全凝固的熱節(jié)不［FS:PAGE］能在壓力下結(jié)晶，只能在自然的狀態(tài)下大面積同時凝固，這也是熱節(jié)部位顯微縮松產(chǎn)生的主要原因之一。凍澆口是低壓鑄造工藝的通病，曾經(jīng)有人設計在澆口周圍用電熱套進行保溫，也有采用耐火材料，石棉板套，加大升液管和澆口直徑的比例，都起過良好的作用。JFAd應護務用r上起申閘盪?=￡.1?廠供慣畀曠燈￡竟府="1＞氏21處11卉」旳肪戸園罠寸|I可|匕員?號|怔詐阡n彳#尸7開h遲■a■函t?哼具）田出槪熱槨T2曬17Q曲1釦ASH盤JFAd應護務用r上起申閘盪?=￡.1?廠供慣畀曠燈￡竟府="1＞氏21處11卉」旳肪戸園罠寸|I可|匕員?號|怔詐阡n彳#尸7開h遲■a■函t?哼具）田出槪熱槨T2曬17Q曲1釦ASH盤B.仁氷）盡屆出既5屈出丈礫1爐沏娟舄*fl：藹韋憐f=?；?■鳴叫J：=HfS：SL丘?'R?U&"goE進冷陸射旳」■刊疋BHMlOrFWM序il?舸囚:ao-Ms?-mM-aa21?+31匸心+attic］曲十5&匸盂期曲缽MT」!：忍￡13SHJLI底0F徒目邊linn：nr>3R花"ao-iMMCtlWl|w-a陷印=?燈7閱g町II泄II2111卜111卜111卜11“|■Kb■b■Inh2>JHI|H!1購*■■"WIJk.Y圖9模具的加熱圖10測氫(7).鋁液的控制；開機前要檢查保溫爐內(nèi)鋁液的化學成份，了解合金的含氣量(測氫密度三)澆注時鋁液溫度應控制在685C?710C范圍內(nèi)。鋁輪轂低壓鑄造澆注溫度確定的原則曰.是：在保證鑄件成形的前提下，澆注溫度越低越好。澆注溫度高，對輪轂的輪輞成形有利，但對輪輻的熱節(jié)縮松傾向大，結(jié)晶晶粒也粗大，降低了輪轂的機械性能。當然，也不能過份地降低澆注溫度，否則輪轂下部分的輪輞會過早凝固，失去壓力下結(jié)晶的機會。鋁車輪低壓鑄造液面加壓規(guī)范1.加壓規(guī)范的幾種類型第-呻町旺區(qū)；充型速度比較慎A-E為卅勳疏型E-C為超階段G-E為増氏率壓階啟E-E為保壓階段第二種加壓注線。這靈曲線的特點昱從澆口進仏型腔后，苴速度是先慢后快I第-呻町旺區(qū)；充型速度比較慎A-E為卅勳疏型E-C為超階段G-E為増氏率壓階啟E-E為保壓階段第二種加壓注線。這靈曲線的特點昱從澆口進仏型腔后，苴速度是先慢后快I快速増悵率壓.A-BB—匚G-B□-￡E-F芮升液階段為充型階段対増壓階段対懈壓階啟対癢壓階段ECIM第三種仙壓曲線皐線性A-B尙升液充型段E-C尙結(jié)殼階段落C-D盜増壓階段落U-E盜保壓階段落P-F為釋壓階段落ZIW2.鋁車輪低壓鑄造加壓規(guī)范的設定計算壓力的公式：各段加壓曲線計算各段壓力速度的時候，要注意下列各點：計算壓力的公式：p=hp/10200P?充型壓力(MPa)，如不用換算系數(shù)10200,就可以用mbar。換算系數(shù)10200為單位換算系數(shù)(g/N)H合金上升到某一段的高度()P合金液的密度(g/)，鋁硅合金可用充型阻力系數(shù)(h1Xp)為補償壓力，它與輪型和各種機型的爐膛面積有關(guān)。.升液高度、壓力和速度升液高度包括：澆口、陶瓷澆口套、升液管部分的液面到升液管端口再加上每澆一個鑄件液面下降的高度。升液階段需要的壓力為升液總高度乘鋁液比重和阻力系數(shù)。升液速度一般不宜太快,控制在13?40mbar/s。在確保完成充填成型的基礎上，升液速度慢些有利于型腔中氣體能充分排出。.充型段壓力速度的控制這里著重討論鋁輪轂低壓鑄造工藝問題,鋁輪轂是圓形的,有較大面積的薄壁輪輞、較厚的輪輻,澆注時輪輞垂直,輪輻水平,澆口在中間。輪轂的正面亮面,一般朝下。輪轂正偏距的多,負偏距的少,所以輪轂的重量多半在下部份的多。鋁液從澆口出來開始充型時,有很長一段時間,液面上升很小,與爐膛的壓差越來越大,流速越來越快。為了充型的平穩(wěn)，必須有恒定的流量。BC段于每秒2040mbar的速度，時間3秒，然后的充型速度就按照CD線。它的時間t3是根據(jù)鑄件的特點來定，它還應該包括鋁液充滿鑄型后的結(jié)殼時間。D點壓力的考慮是(h4+hl)Xp，其中阻力系數(shù)應設為左右，還要考慮5?10mbar的安全系數(shù)。充型段的速度要根據(jù)不同輪轂的特點來設定，充型速度要適中，速度過快過慢都影響著鑄件質(zhì)量，工藝上要求壓力準確，速度適中，有再現(xiàn)性，操作手們要認真控制，相對穩(wěn)定那些不斷變化的參數(shù)，阻力系數(shù)，補償壓力等都不能忽略不計。充型結(jié)束時D點的壓力過小，輪轂澆不滿，過大，鑄件有飛邊或跑火，甚至影響出型或輪轂變形EBI,GmAti700-SEZCUNDEBI,GmAti700-SEZCUND圖12各段加壓曲線階段參數(shù)-各階段的加壓過程-A-B升液階段-B-C第一充型階段-C-D第二充型階段-D-E增壓階段-E-F保壓階段-E-F釋壓冷卻階段時間S-t1-t2-t3-t4-t5-t6壓力mbar-P1=(h1+h2

)X?P-P=X+pl-P2=(hl+h4)x?p-根據(jù)工藝要求-根據(jù)工藝要求-趨于0加壓速度mbar/s-ul=pl/tl-u2=x/t2-u3=ppl?x/t3-u4=(p3?p2)/t4--.增壓壓力增壓線DE,其壓力為7001000mbar,t4為36秒，鑄件能在壓力下結(jié)晶，其組織致密，機械性能好，減少縮松。比金屬型冒口的壓力高4?5倍。這是低［FS:PAGE］壓鑄造的特點。有些操作手掌握不住鋁液充滿鑄型時的壓力D點和時間13。增壓的起點壓力偏高，時間被延長。加上v4增壓速度太慢,會延誤鑄件在壓力下結(jié)晶的機會。汽車鋁合金車輪的輪緣比較薄,輪轂的下邊輪緣先澆滿,先凝固,(特別是偏距小或反偏距的輪轂)。如果輪轂的充型時間達60秒左右,輪緣的下半邊都失去了壓力下結(jié)晶的機會。輪緣的下半部分就會出現(xiàn)顯微縮松,針孔,氣孔和夾渣等缺陷。.保壓時間保壓時間決定于鑄件結(jié)構(gòu),鑄型和鑄型條件,即鑄型的冷卻條件。汽車鋁合金車輪在澆注時,在鋁液溫度和鑄型溫度相對穩(wěn)定的基礎上,決定于鋁合金車輪熱節(jié)的凝固時間,而且要考慮澆口到熱節(jié)的順序凝固條件,澆口一定要保證比熱節(jié)后凝固,如果澆口先凝固，或作為通道的輪輻先凝固，輪轂的熱節(jié)處就會出現(xiàn)縮松。如果保壓時間太長，容易凍澆口。澆口的保溫是延長保壓時間的關(guān)鍵。(5).釋壓延時冷卻一般釋壓以后，要延時1?2分鐘。待鑄件完全凝固再開型以免鑄件變形，或拉傷(6).鑄件的冷卻鑄件的冷卻時間，從增壓結(jié)束就應該開始，根據(jù)鑄件的特點和順序凝固的要求，首先應從輪轂的輪緣上端開始吹風，然后是輪輞和輪輻交接處的熱節(jié)，輪輻是影響熱節(jié)處是否縮松的關(guān)鍵地方，一般是先保溫后冷卻。輪盤中心部分的澆口是最后冷卻。整個輪轂的凝固過程能不能形成順序凝固的溫度場，常常決定于模具在順序凝固方面設計的合理和澆口的保溫時間。3.設計鋁輪低鑄加壓曲線的步驟參考下面模擬例子：第一步了解掌握如下的參數(shù)：(1).要有一張輪轂鑄件圖，了解該輪型的特點：如ET?；規(guī)格：22X;重量：23kg；輪廓尺寸：^532X270；陶瓷澆口套高250mm。匚咗WL圖13各段加壓曲線的設計(2).那種機型上澆注?這個件假如決定在德國機型上澆注.液面至升液管法蘭端口高900mm。.升液管的內(nèi)徑d60mm。.鋁液比重。第二步了解升液高度，計算壓力和時間：從圖中可以看到：A?B為升液段落，它的高度為90+25=115cm加hl,hl為每澆鑄一次液面下降的高度。按前面的公式換算成壓力為115X=276mbar(按實際情況還要加阻力系數(shù)。升液的時間可以參考v1=20?100mbar/s，本件采用50mbar/s，共秒。第三步考慮第一充型段的壓力。第一充型段的壓力曲線B?C,是爐膛壓力從276mbar上升到326mbar,秒，速度v=50/=20mbar/s。而這時型腔液面只是水平填充輪輻和向下填充車輪的下輪輞，在相當一段時間內(nèi),液面高度不上升。壓力從B點上升到C點,形成了一定的壓差,壓差大,流量也大,這個鑄件選用壓差55mbar左右,其流量為s左右,設定時間為15秒可以填充23kg，充滿鑄型。第二充型段C?D,從C點開始爐膛壓力變化很小，保持相對穩(wěn)定的差壓和相對穩(wěn)定的流量填充鑄型，充型的流量和時間必須在調(diào)試中調(diào)整。第四步是考慮D點的壓力。從圖上看充滿鑄型的壓力D點1360+X=326mbar。設補償壓力hl為4mbar，安全系數(shù)為10mbar，D點的壓力應為326+4+10=340nbar，阻力系數(shù)要根據(jù)鑄件特點來設定。這一D點的壓力和時間是決定鑄件是否充滿，計算準確可以減少飛邊或跑火，也影響結(jié)殼時間，快速增壓的起點時間。增壓時間的早晚對鑄件質(zhì)量起著非常重要的作用，這一點宜早不宜晚，宜快不宜慢，但必須建立在恰當?shù)暮侠淼某湫蛪毫统湫蜁r間上。第五步是D?E段?？梢粤?5秒的結(jié)殼時間，這一段壓力不能停，要于CD線的斜率繼續(xù)延時。從圖上可以看出從DE，壓力是從340到345mbar。第六步是E?F段。是快速增壓段，一般用3?5[FS:PAGE]秒壓力上升到700mbar左右，有準確的D點和E點的保證，必須采用快速增壓,爭取鑄件在壓力下結(jié)晶。第七步F?G保壓階段。鑄型充滿，增壓結(jié)束，開始保壓的時候，根據(jù)鑄型溫度場順序凝固的要求，一般離澆口最遠要求最先冷卻的地方，就應該開始吹風，或噴水霧冷卻。保壓時間要根據(jù)冷卻強度來決定。第八步釋壓。保壓結(jié)束，爐膛釋壓，鑄件仍需在型腔中繼續(xù)冷卻，時間要看具體條件，低壓鑄造的操作手在制定工藝曲線和操作過程中，必須注意下列幾點；.每個輪轂都有其特有的工藝曲線，不能套用，只能參考；.不同機型因為爐膛結(jié)構(gòu)不同，液面高度不同，壓力曲線也不能套用；.H1補償系數(shù)，雖然同一種輪型，在不同的機型上也不同。每一次爐膛補充鋁水以后，控制系統(tǒng)必須回零，否則升液壓力就出錯；.調(diào)試時B，C，D點比較重要，要計算準確。影響工藝曲線的穩(wěn)定性和準確性有下面幾個因素：.陶瓷過濾器的質(zhì)量和它的通透率；.澆口和升液管被鋁液掛住，內(nèi)部直徑變小，而流量變??；.鋁液溫度和鑄型溫度要相對穩(wěn)定不能變化大太。4.鋁輪低鑄工藝曲線實例實例1：mbar70060DSOD40030D1H3771/315r/s川11mbar70060DSOD40030D1H3771/315r/s川11丨丨11丨丨1111丨丨11丨丨11丨丨11丨！1川11丨!1丨11丨》切4SEO5E6D72C/621'圖14工藝曲線實例比較上面所列二條工藝曲線都能將輪轂澆成，但內(nèi)外質(zhì)量是不一樣的。這個問題就作為這章的作業(yè)，請讀者去分析吧。樣的實例2：圖15壓力曲線圖模具裝配簡圖實例3：圖16GH)III卩HIA26360/34E10(1毛=ik￥VHS:ft?4EEPtW】=!GH)III卩HIA26360/34E10(1毛=ik￥VHS:ft?4EEPtW】=!3&ff^自潮冷超時阿"3■曲t/sCSic?/s^SG400弋二300-|f200JE9007OQrnb^ri600-<SOO―盲：F700/3-8壓力曲線圖模具模具裝配簡圖實例4：圖17壓力曲線圖mbarSOO：8.00700600500400300200100產(chǎn)晶型號＞150295生產(chǎn)編號:15929560C毛坯重量:30Kg鑄造保壓時間:3C0秒自然冷卻時間門00秒C3106E800/30川1|1川|11川川屮川|川3 40 50 60模具模具裝配簡圖上述實例由廠技術(shù)部提供。僅供參考鑄件缺陷分析，原因及解決辦法1.疏松（縮松）的形成與防止(1).特征主要在輪轂熱節(jié)或熱節(jié)周圍，輪輻和輪盤上存在聚集或分散細微空洞造成局部不致密的組織。如圖10所示(2).形成原因.鑄件的局部熱節(jié)過大；.沒有創(chuàng)造順序凝固的溫度場；.沒有在壓力下結(jié)晶；.模溫和澆注溫度過低；.涂料過多，局部堆積；.排氣系統(tǒng)不合理。(3).防止方法.模具設計時避免鑄件的熱節(jié)過大；.注意模具溫度場，創(chuàng)造順序凝固條件，提高結(jié)晶壓力；.適當提高澆注溫度和鑄型溫度；.涂料要薄而均勻；.提高模具的排氣條件。18疏松圖19縮孔2.縮孔的形成與防止(1).特征鑄件在凝固過程中因內(nèi)部的補縮不充分，造成形狀不規(guī)則，表面比較粗糙的孔洞。如圖11所示。(2).形成原因.澆鑄時鋁液溫度過高；.模具溫度梯度不合理，往往是補縮通道輪輻較薄，冷卻比較快；.輪轂壁厚不合理，輪輻和輪緣交接處的比較大的熱節(jié)；.模具型腔的尖凸點在澆鑄時溫度易升高，使逐漸形成縮孔；.工藝上欠妥，沒有創(chuàng)造壓力下結(jié)晶，或結(jié)晶壓力過小；.充型時，流量小，澆注速度大慢(3).防止辦法1).降低澆注溫度；.調(diào)整鑄型溫度場，創(chuàng)造成順序凝固條件；.改進鑄件結(jié)構(gòu)，減小熱節(jié)部分，改良連接部分的結(jié)構(gòu)；.加快填充速度，增加流量，快速增壓；.盡量避免或減少模具型腔的尖凸點，并在此處考慮排氣。3.氣孔的形成與防止(1).氣孔特征.孔壁表面一般比較光滑，帶有金屬光澤；.單個或成群存在于鑄件皮下；.油煙氣孔呈油黃色。如圖12。(2).形成的原因.鋁液中含氣量高；.澆注時充型不平穩(wěn)卷入氣體；.鋁水與涂料反應以后在鑄件表皮下生成的皮下氣孔；.合金液中的夾渣或氧化皮上附著的氣體；.升液管漏氣,特別在增