本發明涉及鑄造技術領域,尤其涉及一種鋁合金輪轂重力鑄造方法。
背景技術:
輪轂鑄造是—個復雜且變量較多的生產過程,在這一領域還沒有一個較完善的理論可以指導實踐,所有的工藝準備都是基于實踐經驗的總結。當前實際生產中大致有以下幾種工藝方案:
(1)同時凝固方案。該方案重力鑄造過程中中央冒口補縮能力有限,分流錐注水時間提前,所以成型時間較短。對于T部漏氣問題,通常采用側模吹風和底模保溫方法解決。
(2)順序凝固方案。該方案中央冒口有較大的補縮能力與補縮時間,因此成型時間及下模、分流錐注水時間與間隔與方案l有明顯區別,對于T部漏氣問題,該方案采用加大輪網鑄造梯度或車鑄造工藝槽,并在底模熱節對應處加大冷卻等方法來處理。
(3)混合工藝方案。該方案重力鑄造—般側模與上模均采取保溫形式,下模采用分流錐注水和熱節區吹風等,冷卻力度比上述兩方案更強的冷卻方式,成型時間等現場工藝升于以上2種方案之間。
鋁合輪轂在生產中.發散狀輪轂的毛坯質量一直困擾著各重力鑄造輪轂廠商,主要有2大突出問題。一是肋骨與輪網交界的輪網轉角處存在較高的漏氣率;二是發散狀輪轂背面掏料跟部存在較大縮孔、縮松等鑄造缺陷,導致承受沖擊能力顯著下降,嚴重影響輪轂整體機械性能。這就需量在鑄造工藝過程中充分考慮鑄造工藝,以便生產出具有良好機械性能的輪轂毛坯。
技術實現要素:
本發明的目的在于提出一種鋁合金輪轂重力鑄造方法,能夠克服現有技術的上述缺陷,使得鑄造得到的輪轂具備良好的機械性能。
為達此目的,本發明采用以下技術方案:
一種鋁合金輪轂重力鑄造方法,所述方法在中央冒口與熱節直接保溫以延長中央冒口對熱節區的補縮時間;對熱節區進行風冷,風冷的位置靠近熱節區并遠離中央冒口與熱節之間的補縮通道。
優選的,針對上模掏料根部過熱導致松縮的缺陷,本發明在上模掏料處背面設置散熱孔,并在掏料根部設置排氣塞,以進行熱量調節,達到掏料根部快速冷卻的目的。
優選的,針對T部漏氣缺陷,本發明在側模設置冷卻風管。
現有技術中,星狀輪轂在中央冒口到肋骨與輪網交節處保持—個連續的溫度場,能持續樸縮至70s,熱節區對T部溫度有影響但不很明顯。發散狀輪轂由于熱節部位較大,且熱量較多,導致熱量集中于熱節區,并由于上模掏料部位散熱困難導致溫度很高,從而使熱節靠近上模掏料部位,中央冒口對熱節的補縮在40s停止,而此時熱節部位尚有巨大的熱節區存在,必然導致縮孔、縮松。
綜合鑄造CAE分析結果,星狀輪轂良好的鑄造性是由于在整個輪轂凝固過程中,中央冒口到T部有—個非常良好的凝固順序,而發散狀輪轂則因為在凝固過程中,中間補縮通道過早冷卻,很快中止了對熱節區的補縮,并由于有較大熱節的存在,推遲丁T部結晶時間,影響了T部自上到下的補縮.導致T部漏氣,同時使熱節區縮松導致機械性能下降。總之,現有技術缺陷產生的主要原因是熱節區對整個凝固過程的影響,清除或減小熱節對凝固的影響是本發明對現有技術改進的依據。
本發明通過上述幾點改進,使得熱節對凝固的影響降到最小,從而制備得到的鋁合金輪轂具備良好的機械性能。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1
一種鋁合金輪轂重力鑄造方法,所述方法在中央冒口與熱節直接保溫以延長中央冒口對熱節區的補縮時間;對熱節區進行風冷,風冷的位置靠近熱節區并遠離中央冒口與熱節之間的補縮通道。
實施例2
一種鋁合金輪轂重力鑄造方法,所述方法在中央冒口與熱節直接保溫以延長中央冒口對熱節區的補縮時間;對熱節區進行風冷,風冷的位置靠近熱節區并遠離中央冒口與熱節之間的補縮通道。
針對上模掏料根部過熱導致松縮的缺陷,本發明在上模掏料處背面設置散熱孔,并在掏料根部設置排氣塞,以進行熱量調節,達到掏料根部快速冷卻的目的。
實施例3
一種鋁合金輪轂重力鑄造方法,所述方法在中央冒口與熱節直接保溫以延長中央冒口對熱節區的補縮時間;對熱節區進行風冷,風冷的位置靠近熱節區并遠離中央冒口與熱節之間的補縮通道。
針對T部漏氣缺陷,本發明在側模設置冷卻風管。
針對實施例1-3的輪轂進行CAE分析,可以看到,熱節對T部的影響已經減小到最低,同時,中央冒口對熱節的補縮持續時間增加,熱節已經小于現有技術的熱節。改進后的方法可以同時消除T部漏氣和熱節縮孔,提高了發散型鋁合金輪轂的質量。