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1、一低壓鑄造汽車輪轂?zāi)>哌x材濱州盟威戴卡輪轂有限公司(山東256602)張進(jìn)勇田亞民姬廣欣近年我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了壓模產(chǎn)下部緩慢開(kāi)始充填,充型完畢后保持一段時(shí)間的壓業(yè)的發(fā)展。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸罩、變速器殼體、輪轂氣力,冷卻系統(tǒng)順序工作,輪轂鑄件順序冷卻凝固。缸頭、氣缸體、制動(dòng)鼓、輪轂和進(jìn)氣岐管等鋁合金凝固是從產(chǎn)品上部開(kāi)始向澆口方向轉(zhuǎn)移,澆口部分鑄件模具制造技術(shù)水平也不斷提高,使汽車鋁合金凝固的時(shí)刻就是加壓結(jié)束的時(shí)間。于是憑借澆口的壓鑄模在我國(guó)形成一個(gè)較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。壓鑄模選方向性凝固和從澆口開(kāi)始的冒口壓力效果得到完美材主要為熱作模具鋼,由于熱作模具的工作環(huán)境十的輪轂鑄件。當(dāng)鑄件冷卻至
2、固相溫度以下時(shí),便可分惡劣,而且原材料成本較昂貴,因此正確選用材解除液面壓力,從模具中取出產(chǎn)品,然后進(jìn)入下一料就顯得尤為重要。循環(huán)。這種工藝特點(diǎn)是鑄件在壓力下結(jié)晶,組織致附圖為某型號(hào)汽車輪轂?zāi)>哐b配示意,我們以密,力學(xué)性能好,金屬材料利用率高。此典型的低壓鑄造模輪轂?zāi)>卟牧系倪x取為例,討2.低壓鑄造汽車輪轂?zāi)>哌x材的原則論一下其選材。低壓鑄造模具選材得當(dāng)與否,不僅影響模具的使用壽命,而且影響鑄件表面質(zhì)量的優(yōu)劣和生產(chǎn)效率的高低。故選用低壓鑄造模具材料時(shí),應(yīng)充分考4慮各種因素的影響,如模具受力條件,受熱和冷卻5情況,模具的形狀和尺寸,以及工件材料的性質(zhì)、形變方式、變形量、變形速度和潤(rùn)滑條件
3、等,合理選用模具材料,確保模具的使用壽命。(1)低壓鑄造輪轂?zāi)>咴诠ぷ鲿r(shí)經(jīng)常接觸熔融的鋁液,溫度高達(dá)700~750~C,故基本使用性能要求是保持模具的工作部分不發(fā)生變形和破壞,即109具有高的熱塑變抗力,包括高溫硬度和高溫強(qiáng)度,實(shí)際是要求鋼具有較高回火穩(wěn)定性,為此需加入某型號(hào)汽車輪轂?zāi)>哐b配Cr、w、si等合金元素,以提高鋼的回火穩(wěn)定性。1.底模2.頂模3.上模板4.頂桿模板5.頂桿6.邊模7.型腔8.底板9.分流錐10.澆口套(2)加入W、Mo、V等,抑制回火脆性,提1.低壓鑄造汽車輪轂?zāi)>吖ぷ髟砀邿岱€(wěn)定性和熱硬性。輪轂?zāi)>叻旁谝粋€(gè)密閉的坩堝爐上面,型腔下(3)模腔表層失效形式主要
4、為冷熱疲勞裂紋面用一根升液管與爐中的金屬液相通,在底板下方(龜裂)。低壓鑄造模具的工作特點(diǎn)是受冷熱循環(huán)坩堝爐的金屬液表面上施加約0.1MPa的干燥氣體作用,每次液態(tài)金屬成形后通過(guò)用水、蒸汽、空氣壓力,金屬液通過(guò)浸放在金屬液里的升液管上升,等介質(zhì)冷卻模腔部分。因模腔的工作狀態(tài)是反復(fù)被壓進(jìn)底板上方的模具型腔內(nèi)。金屬液是從型腔的受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱參磊熱加工-幫辨,曼31k~,metoiWprklnEI950,‘脹冷縮,即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力作用,結(jié)果引起模腔數(shù),還要有較高的臨界溫度,使模具在工作溫度下表面出現(xiàn)龜裂。由此,熱模具鋼需有高的熱疲勞抗不發(fā)生G【一Y相變,以減小應(yīng)
5、力值。力。影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有:①鋼的導(dǎo)(4)模具型腔被高溫金屬?zèng)_刷,與模具直接熱性。鋼的導(dǎo)熱性高,可使模具表層金屬受熱程度接觸的部位易發(fā)生化學(xué)作用,在機(jī)械、熱和化學(xué)介降低,從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認(rèn)為鋼的質(zhì)作用下,模具型腔會(huì)逐漸變得粗糙,從而產(chǎn)生裂導(dǎo)熱性與碳含量有關(guān),碳含量高時(shí)導(dǎo)熱性低,因此紋、損傷、磨損及腐蝕等。因此,模具材質(zhì)應(yīng)具有熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在生產(chǎn)中通常采用中優(yōu)良的抗熱燒蝕性(抗氧化性和熱強(qiáng)性)。碳鋼(W=0-3%~0.6%),碳含量過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致(5)輪轂?zāi)>咴煨蛷?fù)雜,從工藝和性能方面鋼的硬度和強(qiáng)度下降。②鋼的臨界點(diǎn)。通常鋼的考慮,其應(yīng)具有較高淬透性
6、和較小的熱處理變形。臨界點(diǎn)(Ac。)越高,鋼的熱疲勞傾向性越低。一(6)模具在滿足使用性能和工藝性能的前提般通過(guò)加入合金元素Cr、W、Si等來(lái)提高鋼的臨下,盡可能選擇制造成本低的材料。界點(diǎn)。3.常用壓鑄模鋼種模具鋼不但需有良好的導(dǎo)熱性和小的膨脹系目前,我國(guó)常用壓鑄模鋼種如附表所示。我國(guó)常用壓鑄模鋼種牌號(hào)特征應(yīng)用范圍熱穩(wěn)定性高,使用溫度達(dá)650~C,是我國(guó)傳統(tǒng)的熱廣泛用于黑色和有色金屬熱擠壓模具3Cr2W8V(H21)作模具鋼,回火抗力與熱穩(wěn)定性能最好,但因其含鎢銅,以及量較高、鋁合金的壓鑄模具,導(dǎo)熱性下降,冷熱疲勞抗力差4C在中溫條件下具有好的韌性、熱強(qiáng)性、熱疲勞性能適用于制作鋁合金壓
7、鑄模、熱擠壓和穿孔用r5MoSiV(HI1)和一定的耐磨性,其性能及使用壽命~L3Cr2W8V鋼高的工具和芯棒、高速精鍛模和塑壓模等具有高的淬透性和高的韌性,高的耐磨性,優(yōu)良4C的抗熱裂能力,其性能、用途~N4Cr5MoSiV鋼基本相用于制造沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精r5MoSiVl(H13)同,但因其釩含量高一些,故中溫(600~C)性能比鍛模,以及鋁、銅及其合金壓鑄模4Cr5MoSiV鋼要好耐沖擊工具用鋼,此鋼在鉻硅鋼的基礎(chǔ)上加入了主要