低壓鑄鋁輪轂排放保溫與加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫鋁合金鑄件鑄造技術(shù)課程教案低壓鑄鋁輪轂排放保溫與加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作人：賈娟娟陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院低壓鑄鋁輪轂排放保溫與加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.型腔中氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在澆注過程中，從鋁液開始進(jìn)入型腔起，型腔中的氣體必須隨鋁液不斷地從澆注系統(tǒng)上升，并排出型腔，以便鋁液能順利地充滿鑄模型腔，同時(shí)不產(chǎn)生氣孔缺陷。 由于低壓鑄鋁輪轂?zāi)＞呔鶠榻饘俨馁|(zhì)，其模具本身不具有透氣性，又不同于重力鑄造，不設(shè)置出氣冒口，故在澆注過程中，型腔中的氣體除靠各分型面之間的間隙和推料桿與套桿之間的間隙排出一部分外，其余均靠所設(shè)置的排氣系統(tǒng)排出型腔。（1） 桿式排氣塞 此種排氣塞是應(yīng)用比較廣泛的

2、一種，均裝在上模具的上輪緣處，其組成和排氣情況如圖1所示：圖1 桿式排氣塞1八棱面部分； 2上模體； 3排氣道； 4排氣塞帽； 5八棱面排氣間隙 制造工藝簡單，成本比較低，設(shè)置在各推料桿之間。（2）排氣帽 排氣帽按排氣道形狀可分為條狀和孔狀。這種排氣帽的排氣能力比桿式排氣塞大，即排氣能力比較強(qiáng)。 1）條狀排氣帽 一般輪轂不用條狀排氣帽，如圖2所示。重點(diǎn)用在離分模面較遠(yuǎn)和窩氣的部位，因?yàn)槌杀颈容^高。圖2 條狀排氣帽2）圓孔狀排氣帽 圓孔狀排氣帽外形與條狀排氣帽相同，如圖3所示。其排氣道為圓孔狀，排氣能力比較強(qiáng)，由于各排氣孔直徑很細(xì)，一般為0.2mm，故鋁液難以浸入，在使用中無鋁液堵死現(xiàn)象產(chǎn)生，但

3、其成本比條狀排氣帽還高，故無特殊要求時(shí)，低壓汽車鑄鋁輪轂很少使用，多用于重力鑄鋁合金摩托車輪轂上。圖3 圓孔狀排氣帽這種排氣帽的孔數(shù)越多越好，孔徑越細(xì)越好。若孔徑粗于1mm，難免澆注時(shí)被鋁液浸入而堵死。起不到應(yīng)有的排氣效果。以上兩種排氣帽的安裝均為緊配合，即將排氣帽壓入孔徑比帽外圓小的安裝孔中，其本身硬度應(yīng)比安裝孔表面低點(diǎn)，以保證安裝壓入時(shí)不損傷裝入孔表面，更新時(shí)將其頂出即可。實(shí)踐證明，排氣效果比較好的是分模面設(shè)有排氣線，其制造費(fèi)用低，制造容易是其最大的優(yōu)點(diǎn)。此排氣線均留在上模止口的立面上。各條排氣線之間的距離可在1015mm之間，當(dāng)然排氣線越多，其排氣能力也越強(qiáng)。此排氣線的排氣通道必須使型腔

4、到空間貫通，以使型腔中的氣體順利地排出腔外。這種排氣線的排氣效果最佳，不可忽視或不設(shè)。另外，為在澆注中使法蘭盤型腔液面上氣體不形成氣孔，可在與鋁液接觸的法蘭盤表面設(shè)有蓄氣槽線。 大部分模具在澆注時(shí)法蘭盤到型腔中的氣體基本靠推料和桿套之間的間隙排出。但由于排氣不暢或鋁液溫度低時(shí)氣體不能隨鋁液流上升于液面，結(jié)果被擠到法蘭盤上表面形成氣孔。如果盤面有收蓄氣槽時(shí)，浮于液面上的氣體便自然地進(jìn)入收蓄氣線槽里，該槽經(jīng)機(jī)械加工后便能去掉。故凡法蘭盤上平面易產(chǎn)生氣孔缺陷的輪轂，其盤面應(yīng)設(shè)有收蓄氣線槽，且線槽應(yīng)當(dāng)留得又深又大，特別值得注意的是對(duì)有些雖已留設(shè)了各種排氣裝置，但仍有氣冷隔缺陷出現(xiàn)的輪轂，其澆注溫度必須

5、比正常澆注溫度高些，因?yàn)殇X液溫度高時(shí)，被裹入鋁液中和法蘭盤腔中的氣體均能隨鋁液流浮于最上面，如法蘭盤腔中的氣體除部分通過排氣道跑出外，余下氣體液流上升浮于液面，最后從上模的排氣隙道排出。2.冷節(jié)和冷面的保溫與加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)所有各種規(guī)格型號(hào)的鑄鋁輪轂都有不同程度的冷節(jié)和冷面。結(jié)構(gòu)一般的輪轂其輻條中段是冷節(jié)，輪輞是冷面。若錯(cuò)誤地對(duì)冷節(jié)保溫和加熱，使其先于胎圈座熱節(jié)凝固，熱節(jié)得不到補(bǔ)縮，肯定產(chǎn)生縮孔。若不對(duì)冷面施加工藝保溫措施，也往往使冷面產(chǎn)生縮松缺陷。（1） 對(duì)冷節(jié)保溫的設(shè)計(jì) 1）與鋁液接觸的冷節(jié)處模具壁應(yīng)適當(dāng)?shù)丶雍瘢?2）在冷節(jié)處模具壁的外表面留有便于加裝石棉保溫氈的位置并規(guī)定出加裝保溫石棉氈的厚

6、度； 3）與鋁液接觸的冷節(jié)模具表面需噴涂保溫能力較強(qiáng)的涂料，并應(yīng)有涂料的厚度規(guī)定; 4）設(shè)有防止冷風(fēng)吹到冷節(jié)模面的擋風(fēng)板； 5）澆口杯外表面與裝澆口杯孔模面添加密封料的間隙應(yīng)盡量大點(diǎn)，其最小限度不能低于10mm;6）在輻條冷節(jié)處模面加環(huán)形片狀、使保溫能提提高的壁厚工藝加厚環(huán)，如圖4所示：圖4 在冷節(jié)加工藝加厚環(huán)1冷節(jié)區(qū)域； 2縮孔； 3工藝加厚環(huán)； 4工藝加厚環(huán)厚度注：工藝加厚環(huán)厚度和長短根據(jù)冷節(jié)尺寸而定（2） 對(duì)冷節(jié)加熱的設(shè)計(jì)有個(gè)別輪轂的輻條中段橫斷面積?。ɡ涔?jié)），而輻條與輪輞相連處的斷面積又很大（熱節(jié)）。盡管已采取了各種保溫措施，但冷節(jié)仍先于熱節(jié)凝固，堵塞了補(bǔ)縮通道，使熱節(jié)得不到補(bǔ)縮，結(jié)果造成熱節(jié)中心產(chǎn)生縮孔或縮松缺陷。在此情況下，需要對(duì)冷節(jié)處加熱，其加熱方法是在下模冷節(jié)部位設(shè)置電加熱器，如圖5所示。 圖5 在下模冷節(jié)部位設(shè)置電加熱器設(shè)這種電加熱器應(yīng)設(shè)有專用供電線路和加熱溫度控制顯示裝置。這種電加熱器一般均為環(huán)形，根據(jù)需要可設(shè)單環(huán)或雙環(huán)。另外一種加熱方式為用煤氣加熱，如圖6所示：圖6 用煤氣加熱這種燃?xì)恻c(diǎn)加熱需要有專用點(diǎn)火裝置和燃?xì)馀c空氣配比調(diào)控裝置。這些裝置制造比較復(fù)雜，操作不如電加