論文資料-鋁合金車輪低壓鑄造工藝（word）可編輯

1、艿蚆肈腿薈蚅螈蒞蒄蚅袀膈莀螄羃莃芆螃肅膆薄螂螅罿薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋蝿袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肄荿袆螅艿芅裊袈肂蚄襖肀芇薀袃膂膀蒆袃袂莆莂葿羄膈羋蒈肇莄薆薇螆膇蒂薇衿莂莈薆羈膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇節(jié)莁薁螇肄芇蟻衿芀薅蝕羂肅蒁蠆肄羋蕆蚈襖肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈蒞蒄蚅袀膈莀螄羃莃芆螃肅膆薄螂螅罿薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋蝿袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肄荿袆螅艿芅裊袈肂蚄襖肀芇薀袃膂膀蒆袃袂莆莂葿羄膈羋蒈肇莄薆薇螆膇蒂薇衿莂莈薆羈膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇節(jié)莁薁螇肄芇蟻衿芀薅蝕羂肅蒁蠆肄羋蕆蚈襖肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈蒞蒄蚅袀膈莀螄羃莃芆螃肅膆薄螂螅罿薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋蝿袁肅薇螈羃芁

2、蒃袇肆肄荿袆螅艿芅裊袈肂蚄襖肀芇薀袃膂膀蒆袃袂莆莂葿羄膈羋蒈肇莄薆薇螆膇蒂薇衿莂莈薆羈膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇節(jié)莁薁螇肄芇蟻衿芀薅蝕羂肅蒁蠆肄羋蕆蚈襖肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈蒞蒄蚅袀膈莀螄羃莃芆螃肅膆薄螂螅罿薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋蝿袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肄荿袆螅艿芅裊袈肂蚄襖肀芇薀袃膂膀蒆袃袂莆莂葿羄膈羋蒈肇莄薆薇螆膇蒂薇衿莂莈薆羈膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇節(jié)莁薁螇肄芇蟻衿芀薅蝕羂 鋁合金車輪低壓鑄造工藝 馬棚網(wǎng) 目 錄鋁合金車輪低壓鑄造工藝1 低壓鑄造工藝1.1 低壓鑄造原理1.2 低鑄汽車鋁合金輪的工藝特點(diǎn)1.3 汽車鋁輪低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)1.4 汽

3、車鋁輪低壓鑄造模具設(shè)計(jì)1.5 鋁輪低壓鑄造工藝過(guò)程1. 模具檢查2. 模具噴砂3. 模具的準(zhǔn)備4. 模具涂料5. 涂料性能和配比6. 涂料的選擇7. 模具的預(yù)熱和噴涂1.6 開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備工作1. 保溫爐的準(zhǔn)備2. 陶瓷升液管的準(zhǔn)備3. 設(shè)備和工藝工裝的準(zhǔn)備1.7 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2. 鋁車輪低壓鑄造加壓規(guī)范的設(shè)定3. 設(shè)計(jì)鋁輪低鑄加壓曲線的步驟4. 鋁輪低鑄工藝曲線實(shí)例1.8 鑄件缺陷分析，原因及解決辦法1. 疏松（縮松）的形成與防止2. 縮孔的形成與防止3. 氣孔的形成與防止4. 針孔的形成與防止5. 輪轂的變形原因及防止6. 漏氣的產(chǎn)生原因及防止7. 冷隔

4、（冷接，對(duì)接），欠鑄（澆不足，輪廓不清）的形成與防止8. 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(duì)象主要是我們公司的員工，所以對(duì)工藝技術(shù)的介紹是有 針對(duì)性的，介紹的方法也是不一樣的。1 低壓鑄造工藝1.1 低壓鑄造原理低壓鑄造是將鑄型放在一個(gè)密閉的爐子上面，型腔的下面用一個(gè)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(huì)從升液管中 流入型腔。待金屬液凝固以后，將爐膛中的

5、壓縮空氣釋放，未凝固的金屬?gòu)纳汗苤辛?回到爐中?？刂屏魅霠t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(guò) 1 ?/?。這種工藝特點(diǎn)是鑄件在壓力 下結(jié)晶，組織致密，機(jī)械性能好；低壓另一個(gè)特點(diǎn)就是用一個(gè)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。1.2 低鑄汽車鋁合金輪的工藝特點(diǎn)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(fù)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(gè)小澆口，

6、沒(méi)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(shè)計(jì)者來(lái)決定的。因此偏距小，或負(fù)偏距車輪，會(huì)讓鑄造工藝設(shè)計(jì)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。1.3 汽車鋁輪低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)之前，輪轂設(shè)計(jì)之初，需考慮與輪轂相關(guān)的幾個(gè)基本內(nèi)容。首先要正確的 計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這是影響到它生產(chǎn)出來(lái)以后安全使用的問(wèn)題，另一個(gè)重要問(wèn)題是否方便于鑄造工藝，是否有利于機(jī)加，拋光和電鍍，是否

7、有利于減少?gòu)U品降低成本，提高鑄件整體質(zhì)量，設(shè)計(jì)一款美觀的車輪是不能不考慮它的鑄造、加工工藝性的。1.4 汽車鋁輪低壓鑄造模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)之前工藝方案是重大的原則問(wèn)題，方案錯(cuò)了，整個(gè)模具設(shè)計(jì)將全功盡廢， 如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，不從鑄造工藝角度上去考慮，會(huì)極大地影響鑄造廠去生產(chǎn)出完美的致密的鑄件來(lái)。所以在確定模具的設(shè)計(jì)方案之前，要請(qǐng)專家和現(xiàn)場(chǎng)工作者進(jìn)行評(píng)審。根據(jù)產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（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(píng)審出一個(gè)能創(chuàng)造順序凝固條件的模具設(shè)計(jì)方案。模具設(shè)計(jì)者要深黯與fs:page之相關(guān)的鑄造設(shè)備和鑄造工藝，設(shè)計(jì)者要多到現(xiàn)場(chǎng)去請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)的工作者指導(dǎo)。動(dòng)手設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)以下方面進(jìn)行考慮：1. 在輪

8、轂的零件圖上畫出輪轂各部份的加工余量；2. 在上下模和型芯各個(gè)部位，需要考慮適當(dāng)?shù)陌文Ｐ倍龋?. 為了考慮鑄件的順序凝固，對(duì)鑄件壁厚要通過(guò)補(bǔ)貼調(diào)整圓角，減小熱節(jié)等措 施來(lái)盡量符合壁厚梯度原則，還要在鑄件補(bǔ)縮的距離上給予適當(dāng)?shù)谋诤窨紤]，在必要的地方要考慮風(fēng)冷或水冷，總之整個(gè)模具從輪緣到澆口要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)順序凝固的溫度 場(chǎng)。4. 鑄型的排氣，特別在大平面或死角部分；5. 在鑄件的凸臺(tái)部份考慮是否用銅塊，增加冷卻速度；6. 工藝設(shè)計(jì)時(shí)，還須考慮機(jī)加時(shí)工件的裝夾和定位點(diǎn)； 有關(guān)模具設(shè)計(jì)的問(wèn)題在另一節(jié)再詳細(xì)介紹。1.5 鋁輪低壓鑄造工藝過(guò)程低鑄工藝的第一步是模具準(zhǔn)備工作,內(nèi)容包括模具的檢查、噴砂、噴涂料、預(yù)

9、熱、模 具的上下機(jī)等。1. 模具檢查下達(dá)模具的生產(chǎn)編號(hào)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(hào)、模具編號(hào)、側(cè)模、模芯的偏距，刻字等是否和圖紙、參數(shù)表、生產(chǎn)計(jì)劃一致。2. 模具噴砂噴砂前，將模具的頂桿復(fù)位，模具應(yīng)無(wú)油污臟物（如果有油污，應(yīng)先進(jìn)爐烘烤，烘 烤溫度 400?500，時(shí)間 3 小時(shí)），砂子采用 60金鋼砂，風(fēng)壓大于0.5mpa。噴砂后， 表面要求無(wú)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(zhǔn)備模具準(zhǔn)備是確保產(chǎn)品表面質(zhì)量的極其重要的手段，國(guó)外同類廠常常委派相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的 人員來(lái)完成該工序的

10、操作，模具準(zhǔn)備不充分，不僅給后工序帶來(lái)極大麻煩，且直接給產(chǎn)品表面質(zhì)量帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的后果。圖 1 噴砂 圖 2 涂料的配比模具的準(zhǔn)備有兩種情況，一是新模具，另一種是從機(jī)臺(tái)上拆下來(lái)的模具。搬移模具時(shí)須墊上橡膠板或木板，防止損傷模具，特別是要求對(duì)型腔面嚴(yán)禁磕，碰傷，要輕拿輕放。維修和裝配模具時(shí)，不得用鐵錘，或其它硬物直接敲打模具，敲打時(shí)必須用銅棒。 模具的分型面和各個(gè)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(guò)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(yīng)的焊條補(bǔ)焊后，修復(fù)成原樣，并打磨光滑。對(duì)型腔面有鋁蝕的小凹坑，必須用砂紙打磨，不留痕跡。裝配模

11、具時(shí)，檢查冷卻系統(tǒng)各路（水、風(fēng)）管（通水、通風(fēng)）狀況良好，不得有漏風(fēng)，漏水堵塞現(xiàn)象。對(duì)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(shí)，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(dòng)現(xiàn)象。鐵澆口套必須完好，無(wú)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：(1). 防止鋁合金對(duì)型腔的腐蝕，增加鑄型的壽命，起著保護(hù)模具的作用；(2). 防止鋁合金粘結(jié)在型腔或分型面上，使

12、生產(chǎn)能連續(xù)快速進(jìn)行；(3). 調(diào)節(jié)順序凝固的溫度場(chǎng)，創(chuàng)造無(wú)縮松的鑄件；(4). 涂料使型腔里有一層隔熱的保護(hù)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(dòng)性，增加金屬液的填充性能；(5). 金屬液往型腔里填充時(shí)，涂料能包容一些型腔和金屬中析出的一些氣體，減少氣孔；(6). 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；(7). 保溫涂料可延緩澆口的冷卻速度，涂料是當(dāng)前唯一可用的法寶；(8). 涂料有利于脫模，特別是石墨涂料 dycote 11#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

13、dy08（39#），dy05（34#）。 涂料都是水基耐磨性涂料，是以隔熱性的無(wú)機(jī)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(hù)組織，dy08（39#）由于顆粒特別細(xì)及耐熱性能良好，有較強(qiáng)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(guò)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(chǎng)，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(bǔ)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(yīng)考慮如下事項(xiàng)：(1). 涂料的粘結(jié)力：涂料應(yīng)具有一定的粘附強(qiáng)度，能牢固地粘附在金屬型的表面上

14、， 在充型時(shí)鋁液的沖刷和劇烈的溫度變化下不開(kāi)裂，不脫落；(2). 涂料的顆粒度：涂料的顆粒度越細(xì)，鑄件的表面越光潔，脫模阻力越小，但涂 料的排氣性差；(3). 涂料的流動(dòng)性：涂料應(yīng)有足夠的流動(dòng)性，便于噴涂于型腔表面，或涂刷于型腔 表面；(4). 涂料的導(dǎo)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(yīng)注意如下事項(xiàng)：. 配制好的涂料使用時(shí)間不超

15、過(guò) 8 小時(shí)。. 涂料稀釋的濃度需要在實(shí)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(dá)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(yù)熱和噴涂將準(zhǔn)備好的模具送入加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱至 350?400，保溫 3 小時(shí)以上，然后再進(jìn) 行噴涂操作。模具從爐中取出來(lái)，用砂紙或鋼絲刷清理干凈型腔表面的煙塵臟物，然后 用風(fēng)槍噴凈模具表面的灰塵。噴涂料的時(shí)候要求模具溫度范圍在 180?250之間，不能低于 170；如果模具溫 度較低，水份不容易揮發(fā)，涂料易積水，涂料

16、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(yù)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(dāng)，對(duì)涂層質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)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(yuǎn)，涂料粘結(jié)不牢。涂層最好是 3?5 層疊加式 的薄層組成，而不是 1?2 層厚涂料組成，通常情況下，涂層的厚度為 0.07?0.2 ?。噴涂 時(shí)一定要平穩(wěn)，要成霧狀，不斷的移動(dòng)，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

17、要求控制厚度，一般距離澆口越遠(yuǎn)的部 位涂料的厚度越薄。下模無(wú)特殊要求不允許噴 34#涂料。1.6 開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備工作下圖是工藝裝配圖，開(kāi)機(jī)前必須處理好下面幾道工序；1. 保溫爐的準(zhǔn)備(1). 保溫爐在使用以前，要緩慢升溫烘烤，分階段進(jìn)行升溫。耐火材料筑成的保溫 爐，低溫烘烤階段，溫度 150?300，烘烤時(shí)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(yīng)加熱到 680?750。圖 5 鋁輪轂低壓澆鑄工藝裝配圖(2). 保溫爐在加入鋁液以前，必需清理爐門，把爐膛中的殘?jiān)謇砀蓛簦坏糜须s 物，氧化渣和熔渣。(3). 保溫爐如不生產(chǎn)（7 天）不準(zhǔn)斷電，超過(guò) 24 小時(shí)不用時(shí)，須將鋁液舀

18、空。設(shè)定于 400?500之間保溫。過(guò)節(jié)假日（7 天），將保溫爐斷電，再次開(kāi)機(jī)生產(chǎn)時(shí)fs:page要提前 三天通電保溫。(4). 開(kāi)機(jī)前要檢查保溫爐的密封情況，不得有漏氣。2. 陶瓷升液管的準(zhǔn)備升液管是鋁液充型的通道，也是鑄件補(bǔ)縮通道，升液管的好壞對(duì)低壓鑄造工藝的實(shí) 現(xiàn)有重要影響。(1). 新的陶瓷升液管在使用以前應(yīng)檢查是否漏氣，漏氣的升液管不能使用。(2). 升液管在使用前，必須用天然氣槍加熱到 200?300方可放入低壓機(jī)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。(3). 正在使用的陶瓷升液管最好每天清理一次熔渣。(4).

19、 升液管的長(zhǎng)度，升液管裝到爐上以后，圖 5 升液管的預(yù)熱其下端離爐底不應(yīng) 小于 50?100 ?，因?yàn)楸貭t底部沉積有非金屬熔渣，距離太近時(shí)容易在充型時(shí)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。(5). 升液管的直徑應(yīng)比模具澆口的直徑大，才能達(dá)到良好的補(bǔ)縮效果。有些廠輪轂 只在 15左右，已經(jīng)改用內(nèi)徑80mm 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(yīng)該及早改用80mm 的升液管和澆口套。對(duì)充型時(shí)增加流 量，保壓時(shí)增加補(bǔ)縮效果是有好處的。參考圖 5。圖 6 升液管 圖 7 烤升液管3. 設(shè)備和工藝工裝的準(zhǔn)備(1

20、). 模具預(yù)熱：模具噴好涂料以后，再進(jìn)行組裝，澆注前還需進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 300左右。(2). 模具的安裝 用叉車將模具運(yùn)至機(jī)臺(tái)進(jìn)行安裝，模具固緊以后，檢查上下模與側(cè)模間隙0.3 ?，按順序連接冷卻（水、風(fēng)）管，試通水通風(fēng)，至全部情況良好。(3). 設(shè)備的準(zhǔn)備 檢查調(diào)試低壓鑄造機(jī)側(cè)模油缸，上模油缸運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)漏油，溫控，氣控是否正常。低壓鑄造機(jī)的氣體壓力不低于 0.55mpa,模具冷卻水壓力不低于 0.25mpa。(4). 文件的準(zhǔn)備鑄件圖和工藝規(guī)程，了解熟悉鑄件的特點(diǎn)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(shè)備點(diǎn)檢表，測(cè)氫記錄單。低壓鑄造工藝卡片

21、是技術(shù)下達(dá)的操作規(guī)程，操作手必須按照?qǐng)?zhí)行?？紤]到低壓鑄造 現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)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(gè)冷卻點(diǎn)。低壓鑄造工藝卡片格式見(jiàn)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(lán)色完全燃燒狀態(tài)下烤模?？灸?20-40 分鐘，模具溫度要根據(jù)輪轂的要求而定，一般要到 400左右。模 具的測(cè)溫有熱電偶式、紅外

22、線、接觸式。現(xiàn)場(chǎng)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(dāng)前鋁輪轂?zāi)＞卟捎描F澆口所特有的工 序。這個(gè)工序不單在開(kāi)始的時(shí)候，就是在生產(chǎn)過(guò)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(jī)或模具下機(jī)，嚴(yán)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(zhǎng)增壓時(shí)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(yán)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(guò)關(guān)，在后序電鍍，拋光時(shí)發(fā)現(xiàn)輪輻與輪輞附近有 4

23、?5 級(jí)針孔，有些輪輻的表面上，也有大面積的 3?4 級(jí)的縮松， 其實(shí)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(guò)早凝固就是模具的工藝措施未能達(dá)到順序凝固的條件，鋁液的補(bǔ) 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(shí)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(shè)計(jì)在澆口周圍用電熱套進(jìn)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(guò)良好的作用。圖 9 模具的加熱圖 10 測(cè)氫(7). 鋁液的控制； 開(kāi)機(jī)前要檢查保溫爐內(nèi)鋁液的化學(xué)成份，了解合金的含氣量（測(cè)氫密度2.

24、45/?），澆注時(shí)鋁液溫度應(yīng)控制在 685?710范圍內(nèi)。鋁輪轂低壓鑄造澆注溫度確定的原則是：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(duì)輪轂的輪輞成形有利， 但對(duì)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(jī)械性能。當(dāng)然，也不能過(guò)份地降低澆注溫度，否則輪轂下部分的輪輞會(huì)過(guò)早凝固，失去壓力下結(jié)晶的機(jī)會(huì)。1.7 鋁車輪低壓鑄造液面加壓規(guī)范1. 加壓規(guī)范的幾種類型圖11 加壓規(guī)范幾種類型2. 鋁車輪低壓鑄造加壓規(guī)范的設(shè)定各段加壓曲線 計(jì)算各段壓力速度的時(shí)候，要注意下列各點(diǎn)： 計(jì)算壓力的公式：p=h?/10200p?充型壓力（mpa），如不用換算系數(shù) 10200，就可以用 mbar

25、。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（?）?合金液的密度(g/?)，鋁硅合金可用 2.4?充型阻力系數(shù) 1?1.5（h1）為補(bǔ)償壓力，它與輪型和各種機(jī)型的爐膛面積有關(guān)。(1). 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(gè)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(chǔ)上，升液速度慢些有利于型腔中氣體能充分排出。(2). 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(wèn)題，鋁輪轂是圓形的，有較大

26、面積的薄壁輪輞、較厚的輪輻，澆注時(shí)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(fù)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(lái)開(kāi) 始充型時(shí)，有很長(zhǎng)一段時(shí)間，液面上升很小，與爐膛的壓差越來(lái)越大，流速越來(lái)越快。 為了充型的平穩(wěn)，必須有恒定的流量。b?c 段于每秒 20?40mbar 的速度，時(shí)間 3 秒， 然后的充型速度就按照 c?d 線。它的時(shí)間 t3 是根據(jù)鑄件的特點(diǎn)來(lái)定，它還應(yīng)該包括鋁 液充滿鑄型后的結(jié)殼時(shí)間。d 點(diǎn)壓力的考慮是(h4+h1)?，其中阻力系數(shù)應(yīng)設(shè)為 1.2 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

27、點(diǎn)來(lái)設(shè)定，充型速度要適中，速度過(guò)快過(guò)慢都影響著鑄件質(zhì)量，工藝上要求壓力準(zhǔn)確，速度適中，有再現(xiàn)性，操作手們要認(rèn)真控制，相 對(duì)穩(wěn)定那些不斷變化的參數(shù)，阻力系數(shù)，補(bǔ)償壓力等都不能忽略不計(jì)。充型結(jié)束時(shí) d 點(diǎn)的壓力過(guò)小，輪轂澆不滿，過(guò)大，鑄件有飛邊或跑火，甚至影響出 型或輪轂變形。圖 12 各段加壓曲線階段參數(shù)-各階段的加壓過(guò)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(shí)間 s-t 1-t 2-t 3-t 4-t 5-t 6壓力mbar-p1=(h1+h2)?-p=x+p1-p2=(h1+h4)?-根據(jù)工藝 要求-根據(jù)工藝

28、要求-趨于 0加壓速度mbar/s-1=p1/t1-2=x/t2-3=pp1?x/t3-4=(p3?p2)/t4-(3). 增壓壓力增壓線 d?e，其壓力為 700?1000mbar，t4 為 3?6 秒，鑄件能在壓力下結(jié)晶，其組織 致密，機(jī)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(diǎn)。 有些操作手掌握不住鋁液充滿鑄型時(shí)的壓力 d 點(diǎn)和時(shí)間 t3。增壓的起點(diǎn)壓力偏高，時(shí)間 被延長(zhǎng)。加上 v4 增壓速度太慢，會(huì)延誤鑄件在壓力下結(jié)晶的機(jī)會(huì)。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(shí)間達(dá) 6

29、0 秒左右，輪緣的下半邊都失去了壓力下結(jié)晶的機(jī)會(huì)。輪緣的下半 部分就會(huì)出現(xiàn)顯微縮松，針孔，氣孔和夾渣等缺陷。(4). 保壓時(shí)間保壓時(shí)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(shí)，在鋁液溫度和鑄型溫度相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，決定于鋁合金車輪熱節(jié)的凝固時(shí) 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(huì)出現(xiàn)縮松。如果保壓時(shí)間太長(zhǎng)， 容易凍澆口。澆口的保溫是延長(zhǎng)保壓時(shí)間的關(guān)鍵。(5). 釋壓延時(shí)冷卻一般釋壓以后，要延時(shí) 1?2 分鐘。待鑄件完全凝固再開(kāi)型 以免鑄件變形，或拉傷。(6). 鑄件的冷卻

30、鑄件的冷卻時(shí)間，從增壓結(jié)束就應(yīng)該開(kāi)始，根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和順序凝固的要求，首先應(yīng)從輪轂的輪緣上端開(kāi)始吹風(fēng)，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(gè)輪 轂的凝固過(guò)程能不能形成順序凝固的溫度場(chǎng)，常常決定于模具在順序凝固方面設(shè)計(jì)的合 理和澆口的保溫時(shí)間。3. 設(shè)計(jì)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(diǎn)：如 et?15.3；規(guī)格：229.5；重量：23kg；輪廓尺寸：532270；陶瓷澆口套高 250mm。圖 13 各段加壓曲線的設(shè)計(jì)(2). 那種機(jī)

31、型上澆注?這個(gè)件假如決定在德國(guó)機(jī)型上澆注.液面至升液管法蘭端口高900 mm。(3). 升液管的內(nèi)徑60mm。(4). 鋁液比重 2.4。 第二步了解升液高度，計(jì)算壓力和時(shí)間：從圖中可以看到：a?b 為升液段落，它的高度為 90+25=115cm 加 h1，h1 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 115 2.4=276mbar( 按 實(shí) 際 情 況 還 要 加 阻 力 系 數(shù)?(1.1?1.5)。升液的時(shí)間可以參考 v1=20?100mbar/s，本件采用 50mbar/s，共 5.5 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，

32、是爐膛壓力從 276mbar 上升到 326mbar，2.5 秒，速度 v=50/2.5=20mbar/s。而這時(shí)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(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，液面高度不上升。壓力從 b 點(diǎn)上升到 c 點(diǎn)，形成了一定的壓差，壓差 大，流量也大，這個(gè)鑄件選用壓差 55mbar 左右，其流量為 1.55kg/s 左右，設(shè)定時(shí)間為15 秒可以填充 23kg，充滿鑄型。第二充型段 c?d，從 c 點(diǎn)開(kāi)始爐膛壓力變化很小，保持相對(duì)穩(wěn)定的差壓和相對(duì)穩(wěn)定 的流量填充鑄型，充型的流量和時(shí)間必須在調(diào)試中調(diào)整。第四步是考慮 d 點(diǎn)的壓力。從圖上看充滿鑄型的壓力 d 點(diǎn) 1360+2.4=32

33、6mbar。設(shè)補(bǔ)償壓力 h1 為 4mbar，安 全系數(shù)為 10mbar，d 點(diǎn)的壓力應(yīng)為 326+4+10=340nbar，阻力系數(shù)要根據(jù)鑄件特點(diǎn)來(lái)設(shè)定。這一 d 點(diǎn)的壓力和時(shí)間是決定鑄件是否充滿，計(jì)算準(zhǔn)確可以減少飛邊或跑火，也影響結(jié)殼時(shí)間，快速增壓的起點(diǎn)時(shí)間。增壓時(shí)間的早晚對(duì)鑄件質(zhì)量起著非常重要的作用， 這一點(diǎn)宜早不宜晚，宜快不宜慢，但必須建立在恰當(dāng)?shù)暮侠淼某湫蛪毫统湫蜁r(shí)間上。第五步是 d?e 段?？梢粤?3?5 秒的結(jié)殼時(shí)間，這一段壓力不能停，要于 c?d 線的斜率繼續(xù)延時(shí)。從圖 上可以看出從 d?e，壓力是從 340 到 345mbar。第六步是 e?f 段。是快速增壓段，一般用 3

34、?5 fs:page秒壓力上升到 700mbar 左右，有準(zhǔn)確的 d 點(diǎn)和 e 點(diǎn)的保 證，必須采用快速增壓,爭(zhēng)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(kāi)始保壓的時(shí)候，根據(jù)鑄型溫度場(chǎng)順序凝固的要求，一般離 澆口最遠(yuǎn)要求最先冷卻的地方，就應(yīng)該開(kāi)始吹風(fēng)，或噴水霧冷卻。保壓時(shí)間要根據(jù)冷卻 強(qiáng)度來(lái)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(shí)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(guò)程中，必須注意下列幾點(diǎn)；1). 每個(gè)輪轂都有其特有的工藝曲線，不能套用，只能參考；2). 不同機(jī)型因?yàn)闋t膛結(jié)構(gòu)不同，液面高度不同，壓力曲線也不能套用；3). h1

35、 補(bǔ)償系數(shù)，雖然同一種輪型，在不同的機(jī)型上也不同。每一次爐膛補(bǔ)充鋁水以后，控制系統(tǒng)必須回零，否則升液壓力就出錯(cuò)；4). 調(diào)試時(shí) b，c，d 點(diǎn)比較重要，要計(jì)算準(zhǔn)確。 影響工藝曲線的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有下面幾個(gè)因素：1). 陶瓷過(guò)濾器的質(zhì)量和它的通透率；2). 澆口和升液管被鋁液掛住，內(nèi)部直徑變小，而流量變??；3). 鋁液溫度和鑄型溫度要相對(duì)穩(wěn)定不能變化大太。4. 鋁輪低鑄工藝曲線實(shí)例實(shí)例 1：圖 14 工藝曲線實(shí)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(gè)問(wèn)題就作為這章的作業(yè)，請(qǐng)讀者去分析吧。實(shí)例 2：圖 15壓 力 曲 線 圖模 具 裝 配 簡(jiǎn) 圖實(shí)例 3：圖 16壓力

36、 曲 線 圖模具 模 具 裝 配 簡(jiǎn) 圖實(shí)例 4：圖 17壓力 曲 線 圖模具 模 具 裝 配 簡(jiǎn) 圖上述實(shí)例由廠技術(shù)部提供。僅供參考。1.8 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(xì)微空洞造成局部不致密的組織。如圖 10 所示。(2). 形成原因1). 鑄件的局部熱節(jié)過(guò)大；2). 沒(méi)有創(chuàng)造順序凝固的溫度場(chǎng)；3). 沒(méi)有在壓力下結(jié)晶；4). 模溫和澆注溫度過(guò)低；5). 涂料過(guò)多，局部堆積；6). 排氣系統(tǒng)不合理。(3). 防止方法1). 模具設(shè)計(jì)時(shí)避免鑄件的熱節(jié)過(guò)大；2). 注意模具溫度場(chǎng)，創(chuàng)造順序凝固條件

37、，提高結(jié) 晶壓力；3). 適當(dāng)提高澆注溫度和鑄型溫度；4). 涂料要薄而均勻；5). 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(guò)程中因內(nèi)部的補(bǔ)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1). 澆鑄時(shí)鋁液溫度過(guò)高；2). 模具溫度梯度不合理，往往是補(bǔ)縮通道輪輻較 薄，冷卻比較快；3). 輪轂壁厚不合理，輪輻和輪緣交接處的比較大的熱節(jié)； 4).模具型腔的尖凸點(diǎn)在澆鑄時(shí)溫度易升高，使逐漸形成縮孔；5). 工藝上欠妥，沒(méi)有創(chuàng)造壓力下結(jié)晶，或結(jié)晶壓力過(guò)??；6). 充型時(shí)，流量小，澆注速度大慢。(3). 防止辦法1

38、). 降低澆注溫度；2). 調(diào)整鑄型溫度場(chǎng)，創(chuàng)造成順序凝固條件；3). 改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，減小熱節(jié)部分，改良連接部分的結(jié)構(gòu)；4). 加快填充速度，增加流量，快速增壓；5). 盡量避免或減少模具型腔的尖凸點(diǎn)，并在此處考慮排氣。3. 氣孔的形成與防止(1). 氣孔特征1). 孔壁表面一般比較光滑，帶有金屬光澤；2). 單個(gè)或成群存在于鑄件皮下；3). 油煙氣孔呈油黃色。如圖 12。(2). 形成的原因1). 鋁液中含氣量高；2). 澆注時(shí)充型不平穩(wěn)卷入氣體；3). 鋁水與涂料反應(yīng)以后在鑄件表皮下生成的皮下氣 孔；4). 合金液中的夾渣或氧化皮上附著的氣體；5). 升液管漏氣,特別在增壓階段.在輪盤上,

39、澆口周圍 的氣孔多半是這樣產(chǎn)生的。 圖 20 氣孔(3). 防止辦法1). 加強(qiáng)除氣（除渣）精煉；2). 鋁液充型要平穩(wěn)防止?jié)沧r(shí)氣體的卷入；3). 經(jīng)常檢查升液管是否漏氣。4. 針孔的形成fs:page與防止(1). 特征1). 均勻地分布在鑄件的整個(gè)斷面上的小孔；2). 凝固快的部位針孔小,數(shù)量少?凝固慢的針孔大,數(shù)量多；3). 在 x 光的底片上呈小黑點(diǎn)；4). 在斷口上呈不連續(xù)的乳白色小凹點(diǎn)。(2). 形成原因1). 合金在液體狀態(tài)下特別是高溫狀態(tài)下溶解的氣體較多；2). 模具溫度低,涂料不干,在鑄件表面產(chǎn)生針孔。(3). 防止辦法1). 回爐料的清潔含渣量少；2). 鋁液徹底精煉除氣；3). 回爐料、輔助材料及工具應(yīng)干燥；4). 注意澆注時(shí)鑄型表面涂料要干燥。5. 輪轂的變形原因及防止(1). 變形的特征1). 輪緣，輪輞的幾何尺寸變化；2). 加工時(shí)發(fā)現(xiàn)偏心；3). 動(dòng)平衡超差。(2). 形成原因1). 模具加工時(shí)尺寸不到位，設(shè)計(jì)不合理或拔模斜度大小，鑄件頂出變形；2). 澆注速度過(guò)大，飛邊大多或及部跑火，出型時(shí)不平；3). 出型時(shí)用鐵棒敲打；4). 從托盤上取件時(shí)，使用工具不妥，落地時(shí)沖擊過(guò)大；5). 出型時(shí)，輪轂落入托盤時(shí)高度大高。(3). 防止辦法1). 出型困難，輪轂容易