汽车轮毂无冒口砂型铸造
砂型铸造流程
砂型铸造流程砂型铸造是一种常见的金属铸造工艺，通过在砂型中浇铸熔化的金属，然后等待其冷却凝固，最终得到所需的铸件。
这种工艺被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
下面将介绍砂型铸造的流程及其相关注意事项。
首先，准备模具。
模具是砂型铸造的关键，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
通常情况下，模具由两部分组成，上模和下模。
上模和下模之间的接触面称为分型面。
模具的制作需要考虑到铸件的结构、缩孔、浇口、冷却等因素。
其次，准备砂型。
选择合适的砂型材料非常重要，常见的砂型材料包括湿砂、干砂和化学硬化砂。
在制作砂型的过程中，需要将模具分成上、中、下几个部分，然后在模具中填充砂料，用压实工具进行振实，最终得到完整的砂型。
然后，制作浇注系统。
浇注系统包括浇口、冒口、滤料等组成部分。
浇口的设计应考虑金属液的顺利流入和填充整个砂型的需要，冒口则是用来排出砂型中的燃烧气体和热风的。
滤料则可以净化金属液，防止杂质进入铸件。
接下来，进行浇注。
在浇注之前，需要预热砂型，以防止金属液的急剧冷却和热应力。
然后，将预热的砂型放置在浇注设备下方，打开炉门，将熔化的金属液倒入浇口，让其顺着浇口流入砂型内部。
待金属液冷却凝固后，即可取出铸件。
最后，进行后处理。
铸件在取出后，需要进行去砂、切割、修磨等工艺，以得到符合要求的最终产品。
在后处理的过程中，需要注意安全防护，防止因铸件温度过高而造成烫伤或其他意外。
总的来说，砂型铸造流程包括模具准备、砂型制作、浇注系统设计、浇注、后处理等多个环节。
每个环节都需要严格控制，以确保最终铸件的质量。
同时，还需要注意安全生产，确保生产过程中不发生意外事故。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读。
大型风电轮毂无冒口砂型铸造分析
大型风电轮毂无冒口砂型铸造分析发布时间：2022-12-19T07:49:33.491Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：欧勇[导读] 大型风电设备中的轮毂是重要的部件，不仅形状复杂，而且壁厚较大，在铸造的时候需要进行合理的设计，这样才能避免存在缺陷，影响其性能。
中南铝车轮制造（广东）有限公司 528139摘要：大型风电设备中的轮毂是重要的部件，不仅形状复杂，而且壁厚较大，在铸造的时候需要进行合理的设计，这样才能避免存在缺陷，影响其性能。
本文深入分析了大型风电轮毂的结构参数以及技术要求，同时分析了无冒口砂型铸造工艺，并模拟了凝固过程，希望对无冒口砂型的铸造工艺水平提升有积极意义。
关键词：风电轮毂；铸造工艺；无冒口砂型引言：当前能源紧缺的现状已经成为影响全球经济发展的最主要问题，因此世界上的很多国家都在积极寻找新能源，从而替代传统能源。
风力发电是一种新的清洁能源，在世界上的应用十分广泛，不仅解决了全球能源危机，还能够保护生态环境，带来经济效益，因此我国对风力发电的重视程度较高。
1大型风电设备的轮毂特点风电设备中的风轮是由轮毂和叶片组成的，在风力发电的时候轮毂受力的情况十分复杂，需要承受各种力矩以及叶片旋转时的作用力，因此在风电设备中，轮毂的作用非常重要。
但是，轮毂的结构形状很复杂，并且壁厚较大，要经过MT、UT，并且需要没有缩松、夹渣等缺陷，在制造的时候难度很大[1]。
在铸造轮毂的时候，生产单位经常使用的材质是QT350-22、QT400-18、QT500-14球墨铸铁等。
在应用QT500-14球墨铸铁进行轮毂的铸造时，因为其抗拉的强度以及硬度均匀，并且切削的性能好，所以应用较为广泛。
但是要想得到QT500-14，需要加入合金，并且应用的工艺较为严格，当前的技术并不成熟，还会造成成本的增加。
本文中所探索的是利用高碳低硅成分与低碳高硅成分，探索高硅固溶强化的工艺，然后模拟凝固的过程，对铸造过程中存在的缺陷进行预测，从而提升轮毂铸造的工艺水平。
高强度灰铸铁飞轮壳的无冒口铸造工艺
高强度灰铸铁飞轮壳的无冒口铸造工艺飞轮壳是发动机的一个重要基础件，对发动机起着支撑和保护的作用。
在使用过程中，飞轮壳开裂是发动机的一种常见故障，导致该故障的因素较多，材质是其中的一个重要原因。
所以，主机厂对飞轮壳的材料性能提出了更高的要求，从HT250提高到HT300，甚至HT350牌号。
为适应市场需求和竞争力，采用无冒口铸造工艺，提高产品工艺出品率，降低铸造成本。
1 工艺分析1.1 铸件简介该铸件为国产重型柴油发动机上的飞轮壳，材质为HT300，重约85kg，结构比较复杂，壁厚差比较大，薄的部位为6mm，较厚的搭子和侧面厚大部位最大达45mm。
实际生产时，侧面螺孔都需要补放加工量，单边3.5～4.0mm，壁厚误差值达到42.5mm，易产生缩孔、疏松等铸造缺陷，在装机使用后，在缺陷部位出现开裂现象。
1.2 无冒口工艺分析铸件壁厚严重不均匀，图纸技术要求铸件表面无气孔、砂眼，内部无缩孔、疏松等铸造缺陷，试棒的抗拉强度不得低于HT300的国家标准。
若采用传统的浇冒口补缩的生产方法，需要补缩的部位较多且分散，造成工艺出品率低，而且在厚大部位容易出现内部缩孔、疏松等缺陷。
所以，研究试验的方向考虑采用无冒口浇注工艺。
铸铁件无冒口并不意味着铸件不需要补缩，而是利用铸件各部位不同时凝固的石墨化膨胀来抵消凝固收缩。
要满足高强度无冒口铸件的要求，应满足以下条件：(1)要有高刚度的铸型，铸型硬度达90以上；(2)在保证铸件力学性能合格的前提下，尽可能地提高碳当量，适当孕育，最大限度地增大石墨，利用石墨膨胀的体积增加量，达到自补缩的效果；(3)采用底注式多道扁平内浇道，减少铸件温差，形成均匀的温度场，有利于提高铸件的自补缩能力；(4)适当降低浇注温度，减少液态体积收缩。
根据以上的分析，结合了本公司的实际情况，采用多触头高压造型即可满足高刚度的铸型条件，其他条件可根据具体情况进行分析设计，分析得出无冒口高强度灰铸铁飞轮壳铸造是可行的。
砂型铸造
机器造型工艺特点：
1）需采用模板进行两箱造型； 2）不宜进行三箱及活块造型
三、真空密封造型
真空密封造型又称真空薄膜造型、减压造型、负压造型或V法，适用于生产薄 壁、面积大、形状不太复杂的扁平铸件。 真空密封造型过程： (1)通过抽气箱抽气，将预先加热好的塑料薄膜吸贴到模样表面上。 (2)放置砂箱，充填型砂，微振紧实。 (3)刮平，覆背膜，抽真空，使砂型保持一定的真空度。 (4)在负压状态下起模、下芯、合型浇注。铸件凝固后恢复常压，型砂自行溃散， 取出铸件。
通常3～15mm
4. 铸造收缩率
铸造收缩率K定义如下：
K
式中： L模──模样尺寸； L件──铸件尺寸。
ห้องสมุดไป่ตู้
L模－L件 L件
100 ％
通常灰铸铁为0.7~1.0%，铸造碳钢为1.3~2.0%，铝硅合金为 0.8~1.2%，锡青铜为1.2~1.4%。
5. 铸型起模斜度
为了起模方便又不损坏砂型，凡垂直于 分型面的壁上留有起模斜度，如图2-22所示。 起模斜度值见JB/T 5105－1991。
缺点：
对形状复杂、较高的铸件覆膜成形困难，工艺装备复杂， 造型生产率比较低。
四、气流冲击造型
原理：利用气流冲击，使预填在砂箱内的型砂在极短的时间内完成冲击 紧实过程。
1. 气冲紧实过程：
气冲紧实过程可分成两个阶段：
(1) 型砂自上而下加速并初步紧实阶段 在顶部气压迅速提高的作用下，表面层型砂上下 产生很大的气压差，使表面层型砂紧实度迅速提 高，形成一初实层。在气压的推动下，初实层如 同一块高速压板，以很大的速度向下移动，使下 面的砂层加速并初步紧实。
2、机器造型
1)生产效率高; 2)铸型质量稳定（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）; 3)设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。
铸造轮毂工艺
铸造轮毂工艺一、引言轮毂是汽车的重要组成部分，它承载着车辆的重量并与地面接触，因此具有重要的安全性和稳定性要求。
铸造轮毂工艺是一种常见的轮毂制造方法，本文将介绍铸造轮毂的工艺流程、材料选择、质量控制和未来发展方向。
二、铸造轮毂工艺流程1. 模具制造：首先，根据轮毂的设计要求制作模具。
模具通常由铸铁或铝合金制成，具有良好的耐磨性和导热性能。
2. 铸造准备：准备铸造材料，通常选择高强度的铸造用合金材料，如铝合金或镁合金。
同时准备熔炼设备和熔炼剂。
3. 熔炼和浇注：将铝合金或镁合金加热至熔点，然后加入适量的熔炼剂，用于提高熔体的流动性和减少气体杂质。
随后，将熔体倒入模具中进行浇注。
4. 冷却和固化：待熔体倒入模具后，需要等待一定时间进行冷却和固化。
冷却时间通常根据轮毂的尺寸和材料来确定。
5. 清理和加工：冷却后，将轮毂从模具中取出，并进行清理和加工。
清理包括去除模具残留物和表面氧化物，而加工则包括车削、磨削和钻孔等工序。
6. 表面处理：最后，对轮毂进行表面处理，如喷涂、电泳涂装或阳极氧化等，以提高其耐腐蚀性和美观度。
三、材料选择铸造轮毂通常选用铝合金或镁合金作为材料。
铝合金具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可塑性，适合于制造轻量化的车辆部件。
镁合金相比之下更轻，但其强度和耐腐蚀性较差，因此在一些要求更高的应用中较少使用。
四、质量控制铸造轮毂的质量控制主要包括以下几个方面：1. 原材料检验：对铝合金或镁合金原材料进行化学成分和物理性能检测，以确保其符合设计要求。
2. 熔炼过程控制：严格控制熔炼温度、熔炼剂用量和熔化时间，以避免气体夹杂和金属氧化。
3. 模具设计和制造：模具的设计和制造应符合轮毂的几何尺寸和精度要求，以确保铸件的尺寸精度。
4. 温度控制：控制浇注温度和冷却时间，以确保铸件的显微组织和力学性能。
5. 非破坏性检测：使用超声波、磁粉、X射线等方法对铸件进行缺陷检测，以确保其无内部裂纹和夹杂。
6. 尺寸检测：使用三坐标测量仪等设备对铸件的尺寸进行检测，以确保其符合设计要求。
球墨铸铁卷筒铸件的无冒口铸造
／ 一 ＼ ＼、
ｆ 圣 ｌ
。
涂料 ，沿芯子上盖箱扎 西 ｍ 出气 冒口 ５个 ，芯头 两端 ８ｍ 盖箱上表面扎 出气孔 。 （ ）砂箱 设计专用三节砂箱 ，吃砂量 ＞ ０ ｍ、箱 ３ ５ｒ ａ 口表面加 工 ，四周 设置 排气 孔 与 固定 箱耳 ，合 箱后 用
．
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Ｂ
上） ，固化速度快 ，吹 Ｃ Ｏ 后立即固化 ；此外操作工艺简
些工厂采用 “ 双砂三混法 ” ，即将原砂分 为两份 ，
一
份与固化剂混合 ，另一份与树脂 混匀 ，再将 两份砂合
在一起混匀即 可。但 此法 的树 脂砂 性 能 比单 砂 双混 法 （ 先加 固化剂混匀后 再加树脂混匀 ）的差 。
水溶性树脂砂选用 了 目前应 用较为先 进 的 ｐｎＨ 型 ａ—
机后加入固化剂 ，搅 拌 １～ ｍ ｎ 加树脂 ，混 匀后立 即 ２ ｉ后
卸砂 。
一
粘结剂 ，属水溶性 聚丙 烯酸钠树脂 的第二代 产品 ，具有 无毒 、无味 、 无腐蚀性 ，以及使用安 全方便 等特点 ，属
环保型造型材料 。该类树脂砂 可使用时间长 （ 可达 ２ ｈ以
缩孔 、缩松等铸造缺 陷。然而采用上述措 施，既浪费了 铁液 ，又很容易使型腔内的铁 液在凝固石墨化膨胀过 程 中反馈给 冒口，使铸件产生冒 口根部缩孑 。 Ｌ ２０ ０ ７年初 ，我厂承接 了批量生产的 ２ ５ ｔ ０～ ０ 起重机 ， 材质为 Ｑ ５０ Ｔ ０—８卷筒铸件 ，其零件结构如 图 １ 所示。我 们采用无 冒口铸造 ，成功地生产 出合格 铸件 ，经 机械加 工 ，铸件无缩孑 、缩松等铸造缺陷。 Ｌ
单 ，生产效率高 ，型砂 发气量小 ，溃 散性好 ，工 艺适应 性强 ，可广泛应用于有色 、铸铁 、铸钢件 Nhomakorabea生产中。
汽车车轮用铸造铝合金-最新国标
汽车车轮用铸造铝合金1 范围本文件规定了汽车车轮用铸造铝合金的牌号与代号、技术要求、试验方法、检测规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于金属型铸造的汽车车轮用铸造铝合金的生产与检验。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分: 试验方法GB/T 1173 铸造铝合金GB/T 3246.2 变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分:低倍组织检验方法GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8063 铸造有色金属及其合金牌号表示方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 20975.3 铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定GB/T 20975.4 铝及铝合金化学分析方法第4部分：铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法GB/T 20975.7 铝及铝合金化学分析方法第7部分：锰含量的测定高碘酸钾分光光度法GB/T 20975.8 铝及铝合金化学分析方法第8部分：锌含量的测定GB/T 20975.10 铝及铝合金化学分析方法第10部分：锡含量的测定GB/T 20975.11 铝及铝合金化学分析方法第11部分：铅含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T 20975.14 铝及铝合金化学分析方法第13部分：镍含量的测定GB/T 20975.18 铝及铝合金化学分析方法第18部分：铬含量的测定GB/T 20975.21 铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定GB/T 20975.31 铝及铝合金化学分析方法第31部分：磷含量的测定钼蓝分光光度法GB/T 30512 汽车禁用物质要求JB/T 7946.3 铸造铝合金金相第3部分：铸造铝合金针孔3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
砂型铸造工艺流程及所需材料
2. 铸造工艺准备工作
2.3 铸造原材料的准备 铸造合金的种类：铸铁（灰口铸铁、白口铸铁）、铸钢（碳钢、低
合金钢、高合金钢）、铸造铝合金（铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、 铝锌合金、铝锂合金等）、铸造铜合金（铸造黄铜、铸造青铜等）、镁 合金、轴承合金、钛合金、高温合金等。
为了获得化学成分合格的铸造合金，减少有害元素的含量，所采用 的金属原材料必须满足一定技术需求。
铸造用型砂的种类可分为石英砂、镁砂、橄榄石砂、锆英石砂、石 灰石砂、黏土砂、水玻璃砂、树脂砂、油砂等。
为获得优质的铸件和良好的技术经济效果，型砂按一定比例混合后， 应具有以下性能：
a、良好的成型性；
b、足够的强度；
c、一定的透气性；
d、较小的吸湿性；
e、较低的发气量；
f、较高的耐火度；
g、较好的退让性、溃散性和耐用性。
3.6 落砂 人工落砂：主要用于单件小批生产，对于有色合金铸件，基本上都
采用手工落砂。 机械落砂：效率高，但机器易损坏，维修调整困难，且噪声大。 清除砂芯的方法主要有水力清砂除芯法、水爆清砂除芯法等。
3.7 清理 铸件浇注后必须除去浇注系统和冒口，并进行表面清理去除铸件内
外的黏砂、分型面和芯头处的披缝、毛刺、冒口切除痕迹。 3.8 表面处理
铸件在进行上述处理以后，还需进行表面处理，防止铸件在使用过 程中发生腐蚀。
4.铸件质量检验与缺陷修补
4.1 铸件质量检验方法 铸件质量包括铸件的内在质量、外表质量、使用质量等。为了保证
铸件质量，铸造生产的各个环节，特别是清理后，都要进行质量检验。 具体的检验方法有：
a、外观缺陷检验； b、表面缺陷检验； c、内部缺陷检验； 此外，还需要进行铸件质量进行射线检验。 4.2 铸件常见缺陷 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原料控制 不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使 铸件产生各种铸造缺陷。
砂型铸造与特种铸
工艺特点 手工：灵活、易行，但效率低，劳 动强度大，尺寸精度和表面质量低 机械：尺寸精度和表面质量高，但 投资大 铸件精度、表面质量高，组织致密， 力学性能好，生产率高。 尺寸精度高、表面光洁，但工序繁 多，劳动强度大 尺寸精度高、表面光洁，但生产率 低
砂型铸造
各种材质
几十克～ 很大
差
简单
低
金属型铸造
生产成本
适用范围 最常用的铸造方法 手工造型：单件、小批量和难以使用 造型机的形状复杂的大型铸件 机械造型：适用于批量生产的中、小 铸件 小批量或大批量生产的非铁合金铸件， 也用于生产钢铁铸件（ 各种批量的铸钢及高熔点合金的小型复 杂精密铸件，特别适合铸造艺术品、精 密机械零件 模具和精密铸件 单件到小批量 小批量，最好是大批量的大、中型有色 合金铸件， 可生产薄壁铸件 高性能和形状复杂的有色合金铸件
很好
任何复杂 程度
陶瓷型铸造 石膏型铸造
铸钢及铸铁 铝、镁、锌 合金 有色合金
很好 很好
较复杂 较复杂 复杂（可 用砂芯） 复杂（可 用砂芯） 复杂（可 用砂芯） 一般为圆 筒形铸件 长形连续 铸件 较复杂
低压铸造
好
铸件组织致密，工艺出品率高，设 备较简单，可采用各种铸型，但生 产效率低 压力可控，铸件成型好，组织致密， 力学性能好，但生产效率低 铸件尺寸精度高、表面光洁，组织 致密，生产率高，成本低。但压铸 机和铸型成本高 铸件尺寸精度高、表面光洁，组织 致密，生产率高 组织致密，力学性能好，生产率高 铸件尺寸精度较高，铸件设计自由 度大，工艺简单，但模样燃烧影响 环境
低压铸造主要适用 于对铸造质量要求 较高的铝合金、镁 合金铸件，也可用 于形状复杂或薄壁 壳体类铸件，如汽 缸体、汽缸盖、曲 轴、活塞，曲轴箱 等
汽车轮毂制造工艺
汽车轮毂制造工艺
汽车轮毂是汽车的一个重要零部件，它直接与轮胎接触并支撑汽
车的重量。
汽车轮毂制造工艺的质量直接影响到汽车行驶的安全和舒
适性，因此汽车轮毂的制造工艺十分重要。
首先，汽车轮毂制造的第一步是用沙模或金属模制作模具。
模具
的质量直接决定了轮毂的精度和质量，因此制作模具时必须要保证其
精度和质量。
接下来，制作轮毂前需要选用合适的轮毂材料，现在常用的材料
有铝合金、镁合金和锻钢等。
不同的材料具有不同的特点和适用范围，需要根据不同的车型和使用环境来选择适合的材料。
然后，根据模具设计与材料特性，选择合适的制造工艺方法，通
常有铸造、锻造和旋压等方法。
其中铸造是最常用的制造方法，根据
设计需要，将熔化的金属浇入模具中，冷却后将轮毂取出，并经过后
续的加工、调整和表面处理等工序制成成品。
在制造过程中，还需要对轮毂进行加工和处理，包括车削、磨削、机加工、表面处理和质量检查等环节。
其中质量检查是制造过程中最
重要的一个环节，只有确保质量的稳定和可靠，才能保障车辆行驶的
安全和可靠。
最后是轮毂的装配，将制造好的轮毂安装到汽车上，并针对其大小、尺寸和安装方式进行调整和校准，确保其符合设计要求和实际使
用情况，实现最佳的行驶性能。
总体来说，汽车轮毂制造工艺是一个复杂、系统的过程，需要严
格控制各个环节的质量和精度，以确保轮毂的稳定性和可靠性。
在未来，随着科技的不断发展和创新，汽车轮毂的制造工艺也将不断完善
和提高，以适应日益严格的市场需求和更加安全、舒适的技术标准。
汽车轮毂生产工艺
汽车轮毂生产工艺
汽车轮毂生产工艺分为铸造工艺、塑性加工工艺以及热处理工艺三个主要工艺环节。
首先是铸造工艺，铸造工艺是轮毂生产中最基础、最关键的工艺环节。
铸造工艺主要分为砂型铸造和压铸两种方式。
砂型铸造是一种传统的铸造方式，通过制作铁质砂型，将液态金属浇注到砂型中，经过凝固和冷却后，获得轮毂的基础形态。
而压铸则是将液态金属压入金属模具中进行成型，相比砂型铸造更加精细和高效。
在铸造工艺中，还需要进行砂型制作、充型、冷却、脱脆等环节，以确保轮毂的成型质量。
其次是塑性加工工艺，塑性加工工艺是对轮毂进行精细加工和成型的过程。
主要包括锻造和旋压两种方式。
锻造是将加热的金属料通过锻压设备，使其在一定的模具中受到压力和变形，最终获得所需的形状和尺寸。
旋压则是通过旋转和挤压的方式，将金属料塑成圆形的轮毂。
塑性加工工艺可以使轮毂具有更好的强度和耐久性，并且提高轮毂的整体质量。
最后是热处理工艺，热处理工艺主要通过对轮毂进行加热、保温和冷却等过程，以改变轮毂的组织结构和性能。
热处理工艺主要包括退火、淬火和回火等方式。
通过不同的热处理工艺，可以改变轮毂的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能，以提高轮毂在使用过程中的性能和寿命。
综上所述，汽车轮毂的生产工艺包括铸造工艺、塑性加工工艺
和热处理工艺等环节。
通过这些工艺的精心设计和操作，可以生产出具有良好性能和质量的轮毂产品。
车辆轮毂分类
车辆轮毂分类车辆轮毂是车辆的一个重要组成部分，负责支撑轮胎并转动，同时也是车辆美观的重要元素之一。
根据轮毂的不同材质、形状、结构以及具体用途等因素的不同，可以将轮毂分类为以下几种类型：一、铸造轮毂铸造轮毂是一种比较常见的轮毂类型，通常使用铸铁、钢铁、合金等材料制成。
铸造轮毂工艺简单，制造成本低廉，但轮毂的强度和重量相对较大。
1、铸铁轮毂。
主要用于商用车辆、大型客车和重型卡车等，因为铸铁材料具有极高的强度和耐磨性，可以承受更大的荷载和较长时间的使用磨损。
2、钢铁轮毂。
一般用于中型和小型车辆，因为钢铁材料深受众多车主的青睐。
它具有良好的强度和刚性，使用寿命相对较长。
3、合金轮毂。
由于合金材料具有高强度和较为轻盈的特点，所以合金轮毂在近年来备受关注。
合金轮毂极具时尚感和个性化，一般用于跑车、豪华车等高档车型上。
锻造轮毂则相对于铸造轮毂而言，在材料开采和加工工艺上均更具挑战性，因此比铸造轮毂成本更高。
然而，锻造轮毂强度、韧性、耐磨性以及重量等优秀的表现，具备了较高的轮胎负荷能力和更稳定的行驶性能。
1、铝合金轮毂。
一般使用纯铝或铝合金材料制造，铝材料质地轻盈，相对于铸造轮毂相对较轻，具有良好的行驶性能和美观感。
2、碳纤维轮毂。
因其重量轻但强度高、刚性好，碳纤维轮毂备受精英越野车、赛车等汽车比赛爱好者青睐，是高性能轿车的重要配件。
三、镶胎式轮毂镶胎式轮毂的特点是轮毂总体设计上，中心凸出形成一个小边框槽或是一个内侧凹槽，将轮胎胎壳的边缘压入凸出的边框槽或凹槽内，用铆钉或螺栓进行固定。
该类轮毂不仅能够提高整个车辆的美观性和视觉效果，同时还能较好地保护轮胎胎壳，及时排走轮胎胎壳废气，使轮毂与沥青路面之间增加了减震缓冲效果，确保驾驶安全性。
四、翼子板轮毂翼子板轮毂指的是轮毂的外侧较为凸起，凸起的部分与车辆的翼子板相呼应，在视觉上增加了车辆的视觉厚度。
常常被运用在越野车、SUV等重型车型上，能够更好地避免车身的损伤，同时还增强了车辆外观的野性感。
均衡无冒口
二、无冒口铸造的浇注系统
(1) 避免因引入过分集中而形成新的接触热节。 对于结构均匀对称的铸件，浇注系统和出气冒口、溢流冒口的开设也应该是均 匀对称的，不要破坏铸件结构的均匀性。
例如：150mm×150mm×150mm阀体(重量24kg)、Φ50mm圆球 (重量12.5kg)凝固模数都是2.5cm，实践证明，在干砂型(刚硬铸型) 条件下是不能无冒口铸造的。立方阀体和圆球的质量周界商Qm分 别为1.5kg／cm3和0.8kg／cm3，同属均匀厚实体，实质是铸造一 个“孤立热节”。从重量上讲，属于小件，冷却速度较大，收缩较 集中；薄壁部分比例小，不利于胀缩的早期叠加。
➢ 溢流冒口和保险冒口一般为明冒口，其大小可以按比例确 定，公式如下：
这类铸件的收缩时间分数PC都较大，按理论分析应强补缩，但其总凝 固时间AC的绝对值小，所以尽管PC相对较大，但收缩时间AP的绝对 值并不大，可以利用浇注系统补缩到AP时刻。所以，确切地说，这 类铸件应称为浇注系统当冒口的补缩系统，因为从形式上看，铸件没
有专设冒口，也称无冒口。
➢ 在无冒口铸造的条件中，用铸件凝固模数M≥2．5cm来 反映铸件的结构(壁厚)特点，没有反映出铸件大小和厚、 薄壁的比例搭配。
(4)内浇道采用径向、轴向引入 一般不要采用切向引入。 切向引入，铁液在型中旋转，不能很快静止下来，属于不平稳充型，冷却时铸 件整体同时降温收缩，不利于胀缩的早期叠加，易在铸件上部产生缩凹、夹 渣缺陷。
(5)底注时要均匀快速引入 底注，特别是慢速底注，使铸型上下温差加大。浇注后，上下 铁液由于温差而产生对流，使整个铸件温度均匀化，易造成铸 件同时收缩的倾向，而产生收缩缺陷。 快速引入可以改善这种情况。
砂型铸造排气方式
砂型铸造排气方式砂型铸造是一种广泛应用的铸造工艺，它是利用砂型作为铸造模具，在铸造过程中将熔融金属注入到砂型中，等待金属凝固后即可得到所需的零件。
然而，在砂型铸造过程中，排气是一个非常重要的问题，因为储存在砂型中的空气会对铸件的质量产生影响，所以正确的排气方式是确保铸件质量的关键。
一般来说，砂型铸造有两种主要的排气方式：一种是通过模型上的冒口和浇口排气，另一种是通过配备排气装置排气。
第一种排气方式是比较传统的方法，在这种方法中，砂型的冒口和浇口通常被用来排出空气。
首先，在制造砂型的过程中，需要在模型中设置一些小孔来保证空气的顺利排出。
当液态金属进入砂型时，位于冒口的空洞中的空气会被压缩并逸出，从而允许金属进入模具中。
类似地，砂型的浇口在金属充满模具并凝固之后，也可以用来释放残留的空气。
然而，这种排气方式通常不够可靠，因为它不能确保在杂质被困在砂型中时排出空气。
另一种排气方式是使用配备排气装置的砂型铸造技术。
这种方法涉及使用专门设计的排气孔和管道，在砂型的底部连接到空气泵和空气放气口。
空气被注入到砂型中，从而驱出残留的空气和水分，并确保砂型中没有任何杂质。
该技术通常用于要求更高的铸件质量的应用，例如铸造精密零件或特殊金属。
无论使用哪种方法，砂型铸造的成功取决于正确的排气，而适当的排气将有助于避免铸件中的缺陷。
如果不适当排气，容易导致气孔、夹杂、缩孔和其他质量问题，这些可能会影响铸件的使用寿命和机械性能。
因此，在砂型铸造中，排气是一个非常重要的因素，需要根据具体情况采取相应的措施以确保最好的结果。
砂型铸造方法
砂型铸造方法摘要：砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。
砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。
此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。
但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
关键词：砂芯砂型硬模铸造1.砂型铸造砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。
为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。
涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。
2.铸造成型工艺简介铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代制造工业的基础工艺之一。
铸件自浇注冷却的铸型中取出后，有浇口、冒口及金属毛刺披缝，砂型铸造的铸件还粘附着砂子，因此必须经过清理工序。
进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。
砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序，所以在选择造型方法时，应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。
有些铸件因特殊要求，还要经铸件后处理，如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。
铸造是比较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。
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汽车轮毂无冒口砂型铸造
R iserless Sand M ould Ca sti ng of Car Hub
陈言俊,梁如国,张国玲,刘健
(山东大学工程训练中心,山东济南250061)
中国分类号:T G 255;T G 24 文献标识码:B 文章编号:100123814(2004)0720062202
某汽车配件厂采用砂型铸造生产前、后轮毂。
原铸造工艺采用两个冒口,其重量占整个铸件重量的1 2还多。
不但造成了很大的浪费,而且造成清砂及机械加工困难等。
为了解决此问题。
我们采用球铁无冒口铸造工艺,经多次改进和生产试验,达到了预期的目的。
1 铸件的结构特点及原铸造工艺
汽车前、后轮毂是空心圆筒类铸件,壁厚比较均匀,中间有一直立砂芯,内壁散热较慢。
材质为Q T 400215,原铸造工艺(以前轮毂为例)为:铸件大盘向上、底注、最上部放两个明冒口,每个冒口重5kg 以上(如图1)。
原工艺由于冒口大,不仅浪费铁水,而且大盘根部易产生缩松、缩孔等缺陷。
这是因为采用底注时,铸件下部的铁水温度较高,而且铸件顶部冒口处的铁水温度相对较低,不利冒口的补缩。
冒口清理易带肉,造成铸件加工量小,有的成为废品;冒口清不到根,造成加工困难。
后来虽把冒口几经更改(由5kg 改为7kg ,又改为10kg ,而后又改回5kg ),但铸件废品率一直在20%～35%徘徊,有时竟高达40%。
后来,采取了调整化学成分,提高浇注温度,底注快浇,底注慢浇,但都没有从根本上解决问题。
图1 前轮毂原铸造工艺 图2 前轮毂改进后铸造工艺
2 改进的铸造工艺
把原来大盘向上改为大盘朝下,把底注改为阶梯浇注,去掉顶部冒口,改为四个<20mm 的出气孔。
铸件大盘向下,铸件顶部的圆筒适当增加加工余量,使集中于上部的缩孔、缩松、渣子或气孔加工掉。
用出气孔是为了将浇注时型腔内的气体和凝固期间产生的大量气体畅通排出,避免气体聚集产生气孔或进入铸件内形成集中缩孔,或成为分散在树枝晶之间的小孔。
采用阶梯式注入可使金属液先从底部内浇口注入,液流平稳可避免飞溅,当液面上升到一定高度后再从上一层内浇口注入,这样就在铸型不同高度上逐层引进热的金属液,避免了单纯底注时所造成的反向温度分布,从而达到顺序凝固的目的。
另外,铸件大盘在下,底部注入的金属液先冷却,随着金属液面的升高,铸件上部的圆筒结构起到对下部大盘凝固的补缩作用(相当于冒口作用),实际上增大了铸件的垂直补缩距离,使铸件本身产生了自然的顺序凝固,铸件凝固时所产生的缩孔、缩松、气孔(因砂型铸造有水汽)等缺陷都集中在铸件的顶部。
此处因留有较大的加工余量,可以将缺陷切除,获得致密铸件。
此外,为了利用石墨化膨胀,铸型刚性就要增加,这样新工艺就规定了要增加铸型紧实度。
所以,我们提高型砂混砂质量,多用新砂、细纱、适当增加粘土,以提高型砂强度。
在造型中强调增加铸型的紧实度,即使铸型平均硬度不低于75。
3 铁水化学成分
化学成分对无冒口铸造,获得致密铸件也非常重要。
这是因为铁水的碳、硅含量直接影响共晶转变时的石墨析出数量,随着碳当量的增加,共晶石墨的析出量愈多,由于石墨化所引起的膨胀量也就愈大,那么型内的膨胀压力也就急剧上升。
其膨胀压力的增长在有足够刚性的铸型时,有利于消除缩孔缩松。
但碳、硅含量又不能太高,太高又会引起石墨漂浮。
碳硅量偏低流动性不好,石墨化膨胀小。
所以在调整化学成分时,适当提高碳当量、强化孕育。
残余镁量高,白口倾向大,加大了收缩,所以在保证球化的前提下,尽量降低残留镁量。
调整后的化学成分见表1。
表1 调整后的球铁化学成分(质量分数,%)
元素
C
Si
M n
S
P
M g 残R E 残含量范围3.5
～3.92.01～2.4
<0.6
<0.5<0.08
0.03～0.06
0.02～0.04
4 合理的浇注温度和浇注速度
浇注温度主要影响铁水的液态体收缩率,浇注温
度愈高,铁水的液态体收缩率也愈大。
无冒口铸造的最安全浇注温度在1280℃以上能增加补缩能力,但不应
2
6 EXPER I M ENT
H ot W ork ing Technology 2004N o .7
不锈钢管制管模的热处理
Hea t Trea t m en t for Sta i n less Steel Tube Daw i ng D ies
樊湘芳,叶江,李国良
(南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001)
中图分类号:T G 162.44 文献标识码:B 文章编号:100123814(2004)0720063201
制管模是制作不锈钢管型材必不可少的工具。
图
1是不锈钢管制管模的外形结构,图中R 面为工作面,依D 、H 、L 取值不同有多种规格。
一套模具总数量达50余件,生产过程中,模具分成若干段,每段由一对凸凹模组成,相互衔接,平稳传动,完成制管生产的纵剪、成型、拉延、整形、定径等工序。
被拉制材料为0.3～4mm 的1C r 18N i 9T i 或304不锈钢带,工作温度300～500℃。
图1 圆头扁管模
我国不锈钢管制管模大多采用C r 12M oV 钢制造。
某不锈钢制管厂原采用常规热处理工艺处理C r 12M oV 制管模,模具硬度为60～62HRC ,在使用一段时间后,工作面R 部位多出现凹坑、斑点、白亮带。
现采用自保护膏剂渗硼工艺对C r 12M oV 制管模进行强化处理,渗硼层硬度达1427～1750HV ,基体硬度为60～63HRC ,经一年多时间的使用,制管模表面光亮,未发现磨损迹象,取得了较好的效果,现介绍如下。
1 工艺方法
使用设备:RX 3245212带保护气氛箱式电阻炉。
超过1340℃,以免增加液态收缩。
浇注速度也可加强或削弱顺序凝固,顶注时可采用低的浇注温度和慢的浇注速度(有利于顺序凝固),而底注时则宜采用高的浇注温度和快的浇注速度。
对汽车前、后轮毂而言,因采用阶梯式注入,在保证不出现冷隔的前提下,浇注速度可减慢。
通过以上举措,实现了无冒口砂型铸造,铸件质量稳定。
每个铸件节约铁水10kg 左右,省去了烘干和上涂料等工序,操作方便。
在原来易产生缩松的部位,经探伤,内在质量达到技术要求,总废品率<20%。
收稿日期:2004201205
配制渗硼剂:先将供硼剂B 4C 和活化剂冰晶石按
质量比3∶2配料后,再进行充分混料与研细,然后加入粘结剂(硅酸钾+水,质量比为2∶5)调成膏状。
自保护层涂料:石英粉(150目)+粘结剂(配方同前)。
涂敷工艺:将制管模工作部位去油除锈后手工将渗硼剂敷在工作面部位(厚3～4mm ),用烘箱经70℃×2h 烘干或自然干燥4h 后,再刷涂保护涂料(厚约1mm ),再经90℃×4h 烘干,以防止渗硼加热时涂层开裂。
渗硼工艺:一次预热,550℃保温1～3h ;二次预热,850℃保温1～4h ;然后在保护气氛箱式炉中经950℃保温4～5h 渗硼,再将工件随炉升温至1040℃保温1～2h ,出炉淬入60～80℃热油中,冷至100～
150℃出油空冷至室温,160～180℃回火4h 。
工艺曲
线见图2。
图2 渗硼淬火回火工艺曲线
2 工艺特点
本工艺将渗硼及淬火的加热安排在同一带保护气氛箱式炉中进行,渗硼保温结束后,直接加热到
C r 12M oV 钢常规淬火加热温度,经1
～2h 保温后放入60～80℃热油中冷却,一方面缩短了加热时间,提高了生产效率,同时也避免了二次加热引起的变形量加大现象。
在热油中冷却,可降低应力,进一步减少变形。
本工艺采用硅酸钾水溶液作粘结剂,经试验,按上述方法配制的自保护层涂料可防止模具渗硼时受腐蚀。
常规膏剂渗硼时,用水玻璃作粘接剂,在高温时涂覆层与模具交界面常发生严重腐蚀,从而影响产品质量。
收稿日期:2004202227
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6《热加工工艺》 2004年第7期
经验交流 。