[发明专利]一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法

说明书

技术领域

本发明是一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法，属于机械加工工艺领域。

背景技术

铝合金轮毂凭借其外形美观、比强度高、精度高、安全性高等优点, 得到广泛应用。低压铸造已成为其生产的主要工艺。同时,在产品开发中, 多项虚拟开发技已经普遍采用,并向更深层次的技术集成与工艺精细化方向发展,其中, 对于压铸充型与凝过程的精确控制,已经成为产品质量控制的瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法，包括以下步骤：充型压力的研究；

模具热交换研究；

涂模剂的改进研究。

进一步地，所述充型压力的研究的具体步骤为：通过压强与时间变化曲线来制定低压铸造压力条件，并对其进行研究改进。

进一步地，所述模具热交换研究的具体步骤为：通过计算模具与铝液的热交换数值确定冷却通道、冷却强度及冷却时间。

进一步地，所述涂模剂的改进研究的具体步骤为：对涂料的作用进行研究以及对涂料的组成进行研究。

本发明的有益效果：本发明的一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法，在该具有复杂型腔的多物理场相互作用的过程中, 研究充型的压力控制条件 ,对于产品质量控制具有关键作用；其次模具的热交换是作用产品质量的重要因素；涂模剂对铸造品质的影响也十分重要，通过研究上述信息，可以进一步的铝合金轮毂低压铸造工艺进行改进。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法的低压铸造压力时间变化曲线。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供一种技术方案：一种铝合金轮毂低压铸造工艺研究方法，包括以下步骤：充型压力的研究；

模具热交换研究；

涂模剂的改进研究。

充型压力的研究的具体步骤为：通过压强与时间变化曲线来制定低压铸造压力条件，并对其进行研究改进。

低压铸造压力条件是通过压强与时间变化曲线来制定的 ,见图 1, 在一个循环中 ,经过升液压力建立 、慢压射充型(a-b)、增压(b-c)、保压(c-d)、卸压阶段,通常,控制施加时间点ti与相应压力值Pi的值来制定线性加载压力曲线。

(1)a 点前为升液阶段

即铝液从储液室表面升至浇口处 。P 1 取决于储液室液面到中心浇口高度 , 对于稳定的轮毂压铸系统 , P 1 为固定值。

(2)a-b 为慢压射充型阶段

充型“前流”通过浇口进入型腔 ,然后依次充填轮芯 、轮辐 、轮辋 。在此过程 ,P/ t 的变化决定性地影响充型状态, 对产品质量具有决定性作用。

(3)b-c 为增压阶段

增压越大 、速度越快, 越有利于形成致密的铸件。但是 ,受到设备能力和模具条件限制。因此 ,此阶段压力条件在铸件不出现大的“飞边”和“跑火”的前提下 ,应尽量快,对于多个轮型,此过程一般变化小,参数 P 2 也较为固定 。

(4)c-d 为保压阶段

这一阶段时间长短取决于铸件的凝固状态, 当加压不再对铸件凝固起到补缩作用时,即可结束保压。此阶段的时间长短主要同型腔体积相关 ,一般也为固定值。

在生产中, 充型压力加载过程多看成是线性的,对于多数轮毂能够获得较高的压铸成品率。但是,对于一些复杂形状型腔的轮毂,不管怎样调整工艺,压铸成品率始终在70%以下。从理论分析上看,在a-b段的充型过程中,铝合金液的流动较为复杂,“前流”自由表面变化较复杂,型腔壁厚变化较大,如果将a-b段压力加载,仍采用严格的线性关系,要保持自由面的连续与稳定变化,并形成稳定的流场与温度场是不可能的。因此,需细化地研究a-b段充型压力加载过程。

模具热交换研究的具体步骤为：通过计算模具与铝液的热交换数值确定冷却通道、冷却强度及冷却时间。

涂模剂的改进研究的具体步骤为：对涂料的作用进行研究以及对涂料的组成进行研究。

在铸造生产过程中，涂模剂扮演着不可轻忽的角色，其主要功能概述如下四项：

保护模具，避免被铝液侵蚀。