文/池勇胡仲瑞,鐵嶺長(zhǎng)天機(jī)電有限責(zé)任公司;遼寧東泰自動(dòng)化設(shè)備制造有限公司

汽車輪轂低壓鑄造工藝的設(shè)計(jì)

文/池勇1胡仲瑞2,1鐵嶺長(zhǎng)天機(jī)電有限責(zé)任公司;2遼寧東泰自動(dòng)化設(shè)備制造有限公司

文章首先分析了鋁合金輪轂低壓鑄造的工藝類型，從使用效果與制作原理兩方面內(nèi)容展開。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)論述鋁合金輪轂低壓鑄造的流程順序，并對(duì)各個(gè)加工順序中需要注意的重點(diǎn)內(nèi)容做出整理，幫助提升最終控制使用穩(wěn)定性，從而達(dá)到提升鋁合金車轂安全性的效果。

鋁合金輪轂；低壓鑄造；設(shè)計(jì)工藝

1 鋁合金輪轂鋁合金低壓鑄造工藝綜述

低壓鑄造也稱之為是壓差鑄造，通過壓力差調(diào)整來將汽車輪圈制作成為設(shè)計(jì)的形式，最初的壓力填充制作方法中很容易產(chǎn)生氣泡在車轂中，并且很難達(dá)到最佳的使用標(biāo)準(zhǔn)。汽車生產(chǎn)加工工藝逐漸發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過低壓鑄造工藝來對(duì)車轂塑形，不但制作速度快，同時(shí)在質(zhì)量安全上也得到明顯提升。低壓是在一定范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整壓力差，液體在適合的壓力環(huán)境下凝固，自然內(nèi)部不容易產(chǎn)生氣泡，構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密在質(zhì)量安全與承載能力上均能夠得到提升。

2 磨具結(jié)構(gòu)選擇及其特點(diǎn)

2.1 鑄型分型面的確定

制造鋁合金輪轂，需要借助磨具來完成，對(duì)于常見的使用安全性問題，通過磨具分類能夠很好的解決，分別從上模、下模與側(cè)模三部分來進(jìn)行，從而形成一個(gè)整體，在磨具的塑形下，車轂制造可以更高效完成。加工過程中對(duì)材料進(jìn)行固定，避免發(fā)生位置移動(dòng)，通過這種方法也能夠更好的解決所遇到問題，定位模具后對(duì)材料進(jìn)行塑形處理，模具向材料傳遞熱量后，實(shí)現(xiàn)塑形效果。因此確定不同模具使用面的模具直接關(guān)系到最終的安全性，確保鋁合金車轂的使用安全性，通過這種方法來促進(jìn)最終的質(zhì)量安全性得到保障，當(dāng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)方法之間存在相互沖突時(shí)，也可以通過模具調(diào)整來完善解決，從而實(shí)現(xiàn)最終的管理效果，確定鑄型面并使用模具開展塑形，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)調(diào)整。

2.2 鑄型型腔尺寸的確定

加工需要預(yù)留準(zhǔn)確的位置，在鑄型期間需要對(duì)尺寸確定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)尺寸誤差時(shí)及時(shí)采取++方法來調(diào)整，型腔尺寸確定后需要隨著生產(chǎn)加工任務(wù)進(jìn)行來實(shí)時(shí)調(diào)整，這樣在尺寸中才不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。鋁合金車轂在制作中要體現(xiàn)出厚度變化，漸變中最大的厚度差異可達(dá)到0.5-1mm。尺寸誤差受溫度影響也十分嚴(yán)重，在測(cè)量過程中要確保在溫度上是一致的，這樣所得到的測(cè)量結(jié)果才能與實(shí)際情況保持一致，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)更能夠及時(shí)調(diào)整。鑄件加工完成后需要按照順序來冷卻，一旦在冷卻順序上出現(xiàn)誤差，將造成嚴(yán)重影響，難以達(dá)到預(yù)期的控制管理效果，按照順序冷卻后，再進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而達(dá)到最佳的控制使用效果。

2.3 鑄型壁厚的確定

壁厚確定要按個(gè)按照設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行，不同金屬材料的凝固點(diǎn)與凝固時(shí)間也有很大的差異性，要根據(jù)材料來進(jìn)行選擇，將其加熱到融化點(diǎn)，加熱至融化點(diǎn)后，再將其放置冷卻，從而達(dá)到塑形的標(biāo)準(zhǔn)。確定壁厚也是為融化、凝固時(shí)間計(jì)算來創(chuàng)造基礎(chǔ)環(huán)境，在鋁合金車轂設(shè)計(jì)中便對(duì)壁厚進(jìn)行計(jì)算確定，將厚度依次標(biāo)記在對(duì)應(yīng)的構(gòu)件位置中，實(shí)現(xiàn)對(duì)壁厚的進(jìn)一步控制。車轂四周是最容易凝固的，計(jì)算這部分結(jié)構(gòu)的凝固時(shí)間后，基于這部分?jǐn)?shù)據(jù)基礎(chǔ)上來進(jìn)行接下來凝固時(shí)間的確定，并對(duì)壁厚作出調(diào)整，使凝固時(shí)間可以達(dá)到制作的規(guī)定使用時(shí)間。壁厚得到控制后進(jìn)入到接下來的具體建設(shè)使用效果內(nèi)，鋁合金車轂的尺寸控制是十分嚴(yán)格的，任何誤差都有可能造成安全隱患，因此這一環(huán)節(jié)十分重要，也是比較容易產(chǎn)生誤差的。

2.4 鑄型排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

鋁合金車轂制造中很可能會(huì)產(chǎn)生氣泡，這部分氣泡如果長(zhǎng)時(shí)間保存在排氣系統(tǒng)中可能會(huì)造成不良影響，并且威脅到最終的使用安全效果，對(duì)此需要采取排氣系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)解控制，觀察是否能夠達(dá)到最佳效果。內(nèi)部的空氣被排出后繼續(xù)進(jìn)行的制造也不會(huì)受到影響，安全行得到保障后在排氣系統(tǒng)的控制運(yùn)行環(huán)境下，也均能夠達(dá)到最佳效果。鋁合金車轂制造中排氣是其中重要的部分，在系統(tǒng)運(yùn)行中要定期檢測(cè)使用穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)排氣效果不理想的情況時(shí)更應(yīng)該及時(shí)調(diào)整，采取技術(shù)方法來完善解決，以免因車轂中存在氣泡而影響到質(zhì)量。中心部分的氣泡是最難排出去的，要將其逐漸逼近邊緣部分，再通過這種方法來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部控制能力提升，氣泡問題解決后可以進(jìn)行整體塑形處理，成型并冷卻后制作加工工藝結(jié)束。

2.5 澆筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)

低壓鑄造進(jìn)入到最后的澆筑階段，主要是幫助預(yù)防使用中汽車合金輪廓受到腐蝕氧化的影響，通過澆筑材料來達(dá)到最佳控制使用效果。澆筑系統(tǒng)要確保材料的均勻性，能夠達(dá)到最佳的使用效果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所澆筑的材料在使用安全性上受到影響，當(dāng)出現(xiàn)厚度不均勻的情況時(shí)及時(shí)采取技術(shù)性方法來解決，發(fā)現(xiàn)問題后利用解決方法來完善，這樣也能達(dá)到一個(gè)最佳的安全效果。澆筑過程中需要對(duì)其安全性加以控制，通過澆筑與其他防腐工藝的結(jié)合，來達(dá)到一個(gè)最佳的控制效果，澆筑方法選擇更是關(guān)系到最終的控制效果，結(jié)合輪轂具體使用要求來進(jìn)行防腐處理，完成最終的美化處理。

3 鋁合金低壓鑄造工藝改進(jìn)

針對(duì)數(shù)值模擬過程中鋁合金汽車輪轂出現(xiàn)縮孔縮松缺陷概率和位置，采用添加冷卻管道的方式進(jìn)行局部冷卻。在輪輻與輪芯相交處對(duì)稱地添加了4個(gè)冷卻管道，設(shè)置依據(jù)是基本同時(shí)保證輪輞和輪輻相交處、輪輻與輪芯相交處以及輪芯3個(gè)可能出現(xiàn)縮松和縮孔部位的冷卻，冷卻方式為水冷，開始冷卻時(shí)間統(tǒng)一設(shè)定為130s，冷卻時(shí)間為50s。通過冷卻管道的添加，使輪輞和輪輻相交處、輪輻與輪芯相交處以及輪芯位置加速冷卻，改善了整個(gè)輪轂的冷卻凝固順序。達(dá)到最終工藝改進(jìn)的效果，由此可見，冷卻脫模是鋁合金車轂設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵部分，也關(guān)系到最終生產(chǎn)任務(wù)的完成情況。

4 結(jié)語

汽車鋁合金車轂制造工藝在不斷發(fā)展，未來技術(shù)發(fā)展中可以達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)制造，在低壓狀態(tài)下也能自動(dòng)調(diào)節(jié)所需要的壓力，實(shí)現(xiàn)無缺陷的生產(chǎn)效果，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)選擇也能滿足使用需求。從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與工程控制。車轂使用強(qiáng)度需要達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，配合設(shè)計(jì)方案共同優(yōu)化，生產(chǎn)任務(wù)結(jié)束后還需要進(jìn)行質(zhì)量安全檢驗(yàn)。

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