科技创新
民营科技2018年第7期
17汽车铝合金轮毂铸造工艺研究
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余洋1，（1.贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550025；2.贵州建设职业技术学院，贵州贵阳550025）汽车路合金轮毂铸造工艺水平得到了很大的提升。摘要：现代化工业与铸造金属业的不断发展，就汽车铝合金轮毂铸造工艺研究展开分析，介绍了汽车铝合金轮毂制造工艺流程，提出了几点控制策略。关键词：汽车；铝合金轮毂；铸造工艺中图分类号：U466
文献标识码：A
对比传统轮毂工艺，铝合金轮毂继承了铝合金材料本身的轻便、安全等优势特点，相应的铸造工艺得到了很大程度的简化，且节能效果更好，在提高汽车加速性能的同时，还能减少汽油能耗。由此可见，研究企业铝合金轮毂铸造工艺，对促进相关汽车制造水平的提升，具有重要意义。1汽车铝合金轮毂铸造工艺流程由于汽车的车型不同、性能不同，对铝合金轮毂的精度要求也就存在一定差异，在这种差异的影响下，导致汽车轮毂的结构与种类存在多样性特点，但相应的制造工艺，却具有一定个共性。一般来说，汽车铝合金轮毂铸造工艺流程如下：分析铸件工艺、绘制铸造图纸、设计并制造工装模具、浇铸与热处理、铸件检验、交付铸件并进行试加工、修整模具、试生产并进行全面质量评审、确定工艺文件、总结归档。在此工艺流程的基础上，结合先进的科学技术，包括挤压铸造方法、半固态铸造方法等，进行汽车铝合金轮毂铸造，能够显著提升相关铸造工艺的应用水平。2汽车铝合金轮毂铸造工艺控制策略2.1铸造方法选取在汽车铝合金轮毂铸造过程中，低压铸造法的应用较为普遍，主要是因为这种方法的性价比相对较高，能够在保证达到汽车铝合金轮毂使用要求的同时，最大程度节约铸造与生产成本。在实际铸造过程中，需要利用洁净、干燥的压缩空气，对保温炉当中的铝液施加压力，使其能够自下而上通过升液管与浇注系统，最终平稳地到达铸造机模具型腔当中；当铝液达到模具型腔当中后，还需继续保持20-60kPa的压力，直到铸件凝固之后，才能释放压力[1]。总结实际铸造经验能够发现，采用低压铸造法让铸件在压力状态下完成充型与凝固，能够达到良好的填充效果，显著提升铸件的致密性，减少缩松问题的发生可能性。2.2确定浇铸尺寸汽车铝合金轮毂铸造工艺应用过程中，精准确定浇铸尺寸，是保证工艺应用效果与质量的重要环节。1）制造过程中，轮毂铸造模具是典型的金属型型腔模具，可通过分型面确定的方式，将铸型划分成上模、下模、侧模三个部分，其中上模与下模运用热作磨具钢，侧模部分选用QT400模具钢。2）在确定型腔尺寸的过程中，应遵循机加工余量与冷却顺序渐变度，需要注意的是，大多数型腔从尺寸，上部厚度要文章编号：1673-4033（2018）07-0017-01
多出下部厚度0.5~1mm。3）在确定壁厚的过程中，需要切实考虑低压铸造工艺特点，在铸件凝固的过程中，做好控制工作。汽车铝合金轮毂的不同部位，相应的壁厚都存在较大差异，所以凝固时间就很难保持一致，对此，应在最初设计过程中，确定好每一部分的壁厚，如此才能科学控制冷却强度。以中间铸口部位为例，一般来说，这部分的壁厚比能够达到1.5~1.8，是边缘部件中壁最薄的铸件，对此，应尽量促进其快速冷却凝固。4）设计排气系统；排气的实现主要依靠排气槽和排气塞，在铸造过程中，为保证最佳排气效果，应在上模芯组建周边，设置V型排气槽，深度为0.8~1mm，间隔5mm；与此同时，在上模芯组件与分流锥的配合出，增设0.4mm的排气槽，配合0.1~0.2mm的推杆间隙与排气塞，最大程度保障排气效果。2.3优化热处理工艺对热处理工艺的优化，其本质就是实现对固溶温度与时效进行有效控制。为避免铸造过程中，过热的温度会造成铸件的氧化反应加剧，造成合金成分变化的不良状况，所以在进行汽车铝合金轮毂铸造的过程中，考虑到铝合金成本配比与性能，应严格控制固溶温度在（535±5）℃之间[2]。另外，在铸造过程中，控制淬火延续时间应该在30s以内，为避免淬火过程中水温过低导致合金变形，在明确铝合金材料特点的基础上，应尽量控制淬火水温在（60±10）℃之间。汽车铝合金轮毂铸造过程中，热处理环节可能出现的变形包括应力释放变形、淬火变形、自重变形，铸造过程中，有必要针对变形产生的原因，采取针对性的控制办法，抑制淬火尺寸变形，提升汽车铝合金轮毂铸造质量。综上所述，探究汽车铝合金轮毂铸造工艺，对实现汽车轮毂的大直径、高强度、轻量化、美观化发展，具有重要意义。通过相关分析，在当前较为成熟的工艺基础上，适当应用新工艺，能够在降低铸造成本的同时，促进铸造技术水平得到显著提升。要不断深入对汽车铝合金轮毂铸造工艺的研究，在完善相关铸造工艺的基础上，还应保证工艺使用过程中能够发挥出最佳效果，由此推动汽车制造行业的整体发展。参考文献[1]王参明数智优化，陈[J].刚热加，周志工工.基于艺，正2015交（试5验）：的65-68.
铝合金轮毂铸造工艺[2]刘的宏探讨磊，[J].赵志铸造强设，谭备学与工菊，艺等，.汽2013车（铝2）合：39-41+49.
金轮毂重力加压铸造
