铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮低压铸造工艺

目录

铝合金车轮低压铸造工艺

1 低压铸造工艺

1.1 低压铸造原理

1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点

1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计

1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计

1.5 铝轮低压铸造工艺过程

1. 模具检查

2. 模具喷砂

3. 模具的准备

4. 模具涂料

5. 涂料性能和配比

6. 涂料的选择

7. 模具的预热和喷涂

1.6 开机前的准备工作

1. 保温炉的准备

2. 陶瓷升液管的准备

3. 设备和工艺工装的准备

1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范

1. 加压规范的几种类型

2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定

3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤

4. 铝轮低铸工艺曲线实例

1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法

1. 疏松（缩松）的形成与防止

2. 缩孔的形成与防止

3. 气孔的形成与防止

4. 针孔的形成与防止

5. 轮毂的变形原因及防止

6. 漏气的产生原因及防止

7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止

8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止

铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的

是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。

1 低压铸造工艺

1.1 低压铸造原理

低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中

流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 /。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。

1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点

汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。

1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计

工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。

1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计

模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与[FS:PAGE]之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑：

1. 在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量；

2. 在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度；

3. 为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过"补贴"调整圆角，减小热节等措施来尽量符合"壁厚梯度"原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。

4. 铸型的排气，特别在大平面或死角部分；

5. 在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；

6. 工艺设计时，还须考虑机加时工件的装夹和定位点；有关模具设计的问题在另一节再详细介绍。

1.5 铝轮低压铸造工艺过程

低铸工艺的第一步是模具准备工作,内容包括模具的检查、喷砂、喷涂料、预热、模具的上下机等。

1. 模具检查

下达模具的生产编号以后，要检查模具的组装配合尺寸，特别是工厂有几千套模具，很多共用模架，特别容易张冠李戴。还须检查产品编号、模具编号、侧模、模芯的偏距，刻字等是否和图纸、参数表、生产计划一致。

2. 模具喷砂

喷砂前，将模具的顶杆复位，模具应无油污脏物（如果有油污，应先进炉烘烤，烘烤温度400500℃，时间 3 小时），砂子采用 60＃金钢砂，风压大于0.5MPa。喷砂后，表面要求无残余涂料、油污、脏物，用压缩空气吹干净模具上的金钢砂。如图 1 所示。

3. 模具的准备

模具准备是确保产品表面质量的极其重要的手段，国外同类厂常常委派相当经验的人员来完成该工序的操作，模具准备不充分，不仅给后工序带来极大麻烦，且直接给产品表面质量带来无法弥补的后果。

图 1 喷砂

图 2 涂料的配比

模具的准备有两种情况，一是新模具，另一种是从机台上拆下来的模具。搬移模具时须垫上橡胶板或木板，防止损伤模具，特别是要求对型腔面严禁磕，碰伤，要轻拿轻放。维修和装配模具时，不得用铁锤，或其它硬物直接敲打模具，敲打时必须用铜棒。模具的分型面和各个配合面上的粘铝，要用铲子铲干净，不得残留有粘铝，在清理过程中，要精心操作，不得铲伤型腔面，分型面，配合面。模具的型腔面有腐蚀，损伤的须用相应的焊条补焊后，修复成原样，并打磨光滑。对型腔面有"铝蚀"的小凹坑，必须用砂纸打磨，不留痕迹。装配模具时，检查冷却系统各路（水、风）管（通水、通风）状况良好，不得有漏风，漏水堵塞现象。对冷却管内因污垢而缩小通道的现象，一定要除垢处理后方可使用，以免影响冷却效果。装配下模时，铁浇口套须装到位，各连接固定螺栓拧紧，陶瓷浇口必须安装正，并卡紧，装到位，接口处须用高温水泥或用氧化锌粉抹光滑，不得有松动现象。铁浇口套必须完好，无腐蚀、粘铝、变形等现象。

4. 模具涂料