汽车轮毂低压铸造工艺的设计

2017-12-24池勇胡仲瑞铁岭长天机电有限责任公司辽宁东泰自动化设备制造有限公司

新商务周刊 2017年9期

关键词：塑形轮毂气泡

文/池勇胡仲瑞,铁岭长天机电有限责任公司;辽宁东泰自动化设备制造有限公司

汽车轮毂低压铸造工艺的设计

文/池勇1胡仲瑞2,1铁岭长天机电有限责任公司;2辽宁东泰自动化设备制造有限公司

文章首先分析了铝合金轮毂低压铸造的工艺类型，从使用效果与制作原理两方面内容展开。在此基础上重点论述铝合金轮毂低压铸造的流程顺序，并对各个加工顺序中需要注意的重点内容做出整理，帮助提升最终控制使用稳定性，从而达到提升铝合金车毂安全性的效果。

铝合金轮毂；低压铸造；设计工艺

1 铝合金轮毂铝合金低压铸造工艺综述

低压铸造也称之为是压差铸造，通过压力差调整来将汽车轮圈制作成为设计的形式，最初的压力填充制作方法中很容易产生气泡在车毂中，并且很难达到最佳的使用标准。汽车生产加工工艺逐渐发展，已经能够实现通过低压铸造工艺来对车毂塑形，不但制作速度快，同时在质量安全上也得到明显提升。低压是在一定范围内适当的调整压力差，液体在适合的压力环境下凝固，自然内部不容易产生气泡，构建内部结构紧密在质量安全与承载能力上均能够得到提升。

2 磨具结构选择及其特点

2.1 铸型分型面的确定

制造铝合金轮毂，需要借助磨具来完成，对于常见的使用安全性问题，通过磨具分类能够很好的解决，分别从上模、下模与侧模三部分来进行，从而形成一个整体，在磨具的塑形下，车毂制造可以更高效完成。加工过程中对材料进行固定，避免发生位置移动，通过这种方法也能够更好的解决所遇到问题，定位模具后对材料进行塑形处理，模具向材料传递热量后，实现塑形效果。因此确定不同模具使用面的模具直接关系到最终的安全性，确保铝合金车毂的使用安全性，通过这种方法来促进最终的质量安全性得到保障，当发现技术方法之间存在相互冲突时，也可以通过模具调整来完善解决，从而实现最终的管理效果，确定铸型面并使用模具开展塑形，发现问题后及时调整。

2.2 铸型型腔尺寸的确定

加工需要预留准确的位置，在铸型期间需要对尺寸确定，当发现尺寸误差时及时采取++方法来调整，型腔尺寸确定后需要随着生产加工任务进行来实时调整，这样在尺寸中才不会出现错误。铝合金车毂在制作中要体现出厚度变化，渐变中最大的厚度差异可达到0.5-1mm。尺寸误差受温度影响也十分严重，在测量过程中要确保在温度上是一致的，这样所得到的测量结果才能与实际情况保持一致，当发现问题时更能够及时调整。铸件加工完成后需要按照顺序来冷却，一旦在冷却顺序上出现误差，将造成严重影响，难以达到预期的控制管理效果，按照顺序冷却后，再进行测量，进而达到最佳的控制使用效果。

2.3 铸型壁厚的确定

壁厚确定要按个按照设计方案来进行，不同金属材料的凝固点与凝固时间也有很大的差异性，要根据材料来进行选择，将其加热到融化点，加热至融化点后，再将其放置冷却，从而达到塑形的标准。确定壁厚也是为融化、凝固时间计算来创造基础环境，在铝合金车毂设计中便对壁厚进行计算确定，将厚度依次标记在对应的构件位置中，实现对壁厚的进一步控制。车毂四周是最容易凝固的，计算这部分结构的凝固时间后，基于这部分数据基础上来进行接下来凝固时间的确定，并对壁厚作出调整，使凝固时间可以达到制作的规定使用时间。壁厚得到控制后进入到接下来的具体建设使用效果内，铝合金车毂的尺寸控制是十分严格的，任何误差都有可能造成安全隐患，因此这一环节十分重要，也是比较容易产生误差的。

2.4 铸型排气系统的设计

铝合金车毂制造中很可能会产生气泡，这部分气泡如果长时间保存在排气系统中可能会造成不良影响，并且威胁到最终的使用安全效果，对此需要采取排气系统来进行调解控制，观察是否能够达到最佳效果。内部的空气被排出后继续进行的制造也不会受到影响，安全行得到保障后在排气系统的控制运行环境下，也均能够达到最佳效果。铝合金车毂制造中排气是其中重要的部分，在系统运行中要定期检测使用稳定性，发现排气效果不理想的情况时更应该及时调整，采取技术方法来完善解决，以免因车毂中存在气泡而影响到质量。中心部分的气泡是最难排出去的，要将其逐渐逼近边缘部分，再通过这种方法来实现内部控制能力提升，气泡问题解决后可以进行整体塑形处理，成型并冷却后制作加工工艺结束。

2.5 浇筑系统设计

低压铸造进入到最后的浇筑阶段，主要是帮助预防使用中汽车合金轮廓受到腐蚀氧化的影响，通过浇筑材料来达到最佳控制使用效果。浇筑系统要确保材料的均匀性，能够达到最佳的使用效果，当发现所浇筑的材料在使用安全性上受到影响，当出现厚度不均匀的情况时及时采取技术性方法来解决，发现问题后利用解决方法来完善，这样也能达到一个最佳的安全效果。浇筑过程中需要对其安全性加以控制，通过浇筑与其他防腐工艺的结合，来达到一个最佳的控制效果，浇筑方法选择更是关系到最终的控制效果，结合轮毂具体使用要求来进行防腐处理，完成最终的美化处理。

3 铝合金低压铸造工艺改进

针对数值模拟过程中铝合金汽车轮毂出现缩孔缩松缺陷概率和位置，采用添加冷却管道的方式进行局部冷却。在轮辐与轮芯相交处对称地添加了4个冷却管道，设置依据是基本同时保证轮辋和轮辐相交处、轮辐与轮芯相交处以及轮芯3个可能出现缩松和缩孔部位的冷却，冷却方式为水冷，开始冷却时间统一设定为130s，冷却时间为50s。通过冷却管道的添加，使轮辋和轮辐相交处、轮辐与轮芯相交处以及轮芯位置加速冷却，改善了整个轮毂的冷却凝固顺序。达到最终工艺改进的效果，由此可见，冷却脱模是铝合金车毂设计制造中的关键部分，也关系到最终生产任务的完成情况。