汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造技術簡介 - 半固態(tài)鋁合金 擠壓鑄造

 
樓主  收藏   舉報   帖子創(chuàng)建時間:  2009-10-12 08:42 回復：0 關注量：185
 
 
汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造其工藝過程是：在專業(yè)的立式擠壓鑄造機上，模具合型后，擠壓料筒給湯后懸掛于模具上，擠壓沖頭自下而上，以高壓低速的方法將料筒內的金屬溶液擠壓進入模具型腔，完成高壓填充后，繼續(xù)施加強大壓力（最大可達到100MPA以上），對金屬溶液的冷卻收縮過程進行高壓補縮，使得鑄件內部不能產生氣孔、縮孔和縮松。并且由于在高壓下破壞了晶枝的生長，而形成破碎狀晶枝，使得得到的輪轂，在抗拉強度，延伸率和表面硬度等力學性能方面都有很高品質。
   擠壓鑄造獨特的優(yōu)點表現在以下幾個方面：
1．料筒是上下垂直的，液體金屬自然與空氣分開，沖頭自下而上進行充型不會包裹氣體，而且使得型腔和料筒中金屬液上方的空氣可以通過模具上的排氣口排出；采用慢速充型，使得空氣有時間排出。這樣就解決了氣孔的問題。
2．液體金屬充型平穩(wěn)；采用金屬模，鑄件成形性好，有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件，表面精度比較高，減少了加工的工作量。
3．在金屬液凝固時施以高壓，進行高壓補縮，并破壞晶枝的生長，解決了鑄件的縮孔和疏松鑄件組織致密，力學性能很高；包括抗拉強度，延伸率，和表面硬度等。
 4．勞動條件好；全過程均可實現自動化生產，配備給湯機，噴霧機，取件機器人后，生產的穩(wěn)定性大幅提高，操作人員勞動強度大幅降低。
   擠壓鑄造模具
 汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造所用的模具采用金屬型耐高壓模。為充分利用汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造時鋁液在壓力作用下自上而下地按順序補縮，在進行工藝設計時，應考慮使鑄件遠離澆口的部位先凝固，讓澆口最后凝固，使鑄件在凝固過程中通過澆口得到補縮，實現順序凝固。常采用下述措施：
    1．澆口設在鑄件的厚壁部位，而使薄壁部位遠離澆口；
    2．用加工余量調整鑄件壁厚，以調節(jié)鑄件的方向性凝固；
    3．改變鑄件的冷卻條件。
    對于特殊的鑄件，用上述一般措施又難于得到顧序凝固的條件時，可采用一些特殊的辦法，如在鑄件厚壁處進行局部冷卻，以實現順序凝固。
   汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造工藝
   擠壓鑄造的工藝規(guī)范包括凈化、充型、增壓、飽壓、模具預熱溫度、澆注溫度，以及模具的涂料等。
    （1）凈化
    鋁合金溶液在融化后，進行澆注前應該進行清渣、除氣，每天清除坩鍋底部的結晶和沉淀物。
    （2）充型壓力和充型速度
    充型壓力是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。擠壓鑄造中由系統提供15MPA的壓力，經由蓄能器放大后經沖頭作用到鋁合金液上，對金屬液進行高壓充型和補縮。在充型階段，金屬液面上的升壓速度就是充型速度。采用高性能電磁比例流量閥控制系統液壓油的流速，整個過程可以分成任意十段，在每一段都可以采用任意速度，從而實現擠壓過程的全控制。
    （3）增壓和增壓速度
    金屬液充滿型腔后，再繼續(xù)增壓，使鑄件的結晶凝固在一定大小的壓力作用下進行，這時的壓力叫結晶壓力。結晶壓力越大，補縮效果越好，最后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過結晶增大壓力來提高鑄件質量，不是任何情況下都能采用的。
    （4）保壓時間
    型腔壓力增至結晶壓力后，并在結晶壓力下保持一段時間，直到鑄件完全凝固所需要的時間叫保壓時間。如果保壓時間不夠，鑄件未完全凝固就卸壓，型腔口部的金屬液將會全部或部分空壓凝固，造成鑄件疏松報廢：如果保壓時間過久，則澆口完全凝固，對于剪斷冒口造成困難和出型困難，故生產中必須選擇一適宜的保壓時間。
    （5）鑄型溫度及澆注溫度
   汽車鋁合金輪轂擠壓鑄造對金屬型的工作溫度就有一定的要求。金屬型的工作溫度一般控制在280～400C，澆注薄壁復雜件時，可高達４００～５２０C。
    關于汽車鋁合金輪轂的擠壓鑄造鋁液的使用溫度，實踐證明，在保證鑄件成型的前提下，應該是愈低愈好。
    （6）涂料
    如用金屬型低壓鑄造時，為了提高其壽命及鑄件質量，必須刷涂料；涂料應均勻，涂料厚度要根據鑄件表面光潔度及鑄件結構及鑄件的冷卻方向來決定。