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1、汽車鋁合金輪轂鑄造研究
摘要:隨著我國(guó)制造業(yè)、汽車行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)汽車鋁合金輪轂鑄造技術(shù)工藝的應(yīng)用提出較高要求。特別以往工藝應(yīng)用下,多采用鋼制輪轂,整體性能較差,所以考慮引入安全性、輕便性特征明顯的鋁合金材料,但如何在鋁合金輪轂鑄造工藝水平上提高,成為目前需考慮的主要問(wèn)題。本次研究將對(duì)汽車制造業(yè)中鋁合金輪轂的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析,明確技術(shù)工藝應(yīng)用基本原理,在此基礎(chǔ)上提出汽車鋁合金輪轂鑄造技術(shù)工藝應(yīng)用具體要求。
關(guān)鍵詞:汽車行業(yè);鋁合金輪轂;鑄造工藝;應(yīng)用
汽車行業(yè)發(fā)展背景下,要求在配套技術(shù)層面不斷完善,如引入鋁合金輪轂鑄技術(shù)。值得注意的是,盡管當(dāng)前鑄造技術(shù)工藝
2、方面逐漸以鋁合金輪轂替代鋼輪轂,對(duì)提高汽車整體制造水平有積極作用,但如何保證該技術(shù)工藝應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,是目前需考慮的主要問(wèn)題。因此,本文對(duì)汽車鋁合金輪轂鑄造工藝應(yīng)用研究,具有十分重要的意義。
1汽車制造業(yè)中鋁合金輪轂的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析
鋁合金輪轂在近年來(lái)鑄造技術(shù)工藝中極為常見(jiàn),其優(yōu)勢(shì)較為明顯,具體表現(xiàn)為:第一,節(jié)能、簡(jiǎn)便。由于該材料本身有輕質(zhì)特征,對(duì)車輛制動(dòng)能量有一定影響,可保證車輛加速性能的提高以及汽油消耗的控制,環(huán)境污染較小,且成本較低。第二,整體性能優(yōu)良。主要表現(xiàn)在減震性能、散熱性能方面,材料應(yīng)用下,同輪胎高精度分離,有助于震動(dòng)性的降低,行車中舒適度較高,損
3、耗降低。第三,材料美觀性突出。由于鋁合金輪轂鑄坯不具備較強(qiáng)的強(qiáng)度,可做紋路繪制,形成多樣化的車輛輪轂造型,整體視覺(jué)效果較好。因此,鋁合金輪轂以其自身優(yōu)勢(shì)被廣泛用于汽車制造領(lǐng)域中【1】。
2汽車鋁合金輪轂鑄造技術(shù)應(yīng)用基本原理
若從汽車輪轂構(gòu)成部分看,主要體現(xiàn)輪轂同車體相連、輪轂同車胎相連方面,其中連接車體部分,涉及的構(gòu)件有車軸、車輪,如輪輻、偏距。而連接輪胎部分,有槽底、氣門(mén)孔、輪緣、胎圈座等,主要用于輪胎支撐維持。而在鑄造中,可采用多種鑄造工藝手段,如半固態(tài)模鍛成型、擠壓鑄造成型、鑄造法以及鍛造法等。從鑄造技術(shù)工藝應(yīng)用流程看,主要表現(xiàn)在材料準(zhǔn)備、金屬毛坯基礎(chǔ)成型
4、、加熱處理與加工、塑造外觀、投入使用等【2】。
3汽車鋁合金輪轂鑄造技術(shù)工藝應(yīng)用具體要求
3.1合理控制鑄造技術(shù)相關(guān)指標(biāo)。鑄造技術(shù)指標(biāo)是否合理直接影響技術(shù)工藝效果發(fā)揮。指標(biāo)選取中需結(jié)合具體的材料,如合金輪轂為18寸,在指標(biāo)控制上,其中的制定部位,需以Ⅱ類要求為參照驗(yàn)收,鑄件部分驗(yàn)收中,需以HB963-2001下Ⅲ類為參照。由于鑄造中需考慮到熱處理環(huán)節(jié),所以需以HB5446-1990作為參照,同時(shí),熱處理后,鋁合金在力學(xué)性能上應(yīng)達(dá)到460MPa以上。為保證各技術(shù)指標(biāo)合理,還需依據(jù)CT12級(jí)驗(yàn)收尺寸【3】。3.2合理選擇合金與相關(guān)材料配比參數(shù)。鑄造方式確定后,則需依
5、據(jù)相應(yīng)的流程開(kāi)展鑄造過(guò)程,選擇合適的鋁合金材料。鋁合金材料選擇中,主要需對(duì)相關(guān)的配比參數(shù)進(jìn)行控制,如基礎(chǔ)材料、輔助材料配比控制。以硬鋁合金為例,其中的Mg、Cu、AI等,與輪轂可塑性設(shè)計(jì)要求難以吻合,所以一般選擇硬鋁合金屬,其中的Zn、Mg、Cu、CI,有較好的可塑性。為保證鋁合金材料選擇合理,可對(duì)比不同金屬優(yōu)勢(shì),檢驗(yàn)其中的化學(xué)成分,判斷是否滿足配比要求,確保最終所選擇的鋁合金具有較好的機(jī)械加工性能、塑形以及較高的硬度與強(qiáng)度【4】。3.3澆筑方法選擇與澆筑尺寸確定。鋁合金輪轂鑄造工藝技術(shù)應(yīng)用中,需合理選擇澆筑方法,由于澆筑方法較多,所以需對(duì)比各類方法優(yōu)劣,一般要求澆筑下可獲取較高的鑄件成功率,
6、成本較少,同時(shí)操作者可接受與操作,這種澆筑方法以低壓鑄造工藝較為常見(jiàn),其實(shí)施的原理在于通過(guò)容器內(nèi)外氣壓差、冷卻凝固,完成鑄造過(guò)程。另外,在澆注尺寸控制上,待金屬毛坯基礎(chǔ)成型后,精確確定鑄造模型尺寸,一般可利用鑄造模具保證尺寸的合理性。同時(shí),可通過(guò)做模板位置分析、排氣系統(tǒng)相關(guān)計(jì)算以及冷卻順序控制等,使?jié)仓叽缇_度提高【5】。3.4熱處理工藝參數(shù)選擇。溫度、時(shí)間參數(shù)控制是鑄造工藝技術(shù)主要指標(biāo),具體細(xì)化包括:①合理控制固溶溫度,若溫度控制效果不理想,極易出現(xiàn)鑄造精確度降低問(wèn)題,如過(guò)高溫度致使合金氧化,影響元素成分,過(guò)低溫度影響熱處理效果。根據(jù)目前大多資料研究,提出530-540℃是固溶溫度最佳范圍
7、值;②時(shí)間指標(biāo)控制,要求通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試處理方法,對(duì)溫度與實(shí)踐參數(shù)確定,如60℃淬火水溫下,保持15s以內(nèi)延續(xù)時(shí)間,再如160-170℃時(shí)效處理?xiàng)l件下,3-4小時(shí)保溫時(shí)間為最佳【6】。
4結(jié)論
鋁合金輪轂鑄造技術(shù)工藝的應(yīng)用為汽車制造業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。實(shí)際引入鋁合金輪轂鑄造技術(shù)工藝中,應(yīng)正確認(rèn)識(shí)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與實(shí)現(xiàn)原理,做好鑄造技術(shù)指標(biāo)控制、合金相關(guān)材料配比參數(shù)控制、澆筑尺寸確定與熱處理工藝參數(shù)選擇等,這樣保證技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,對(duì)提高整體制造水平可發(fā)揮重要作用。
參考文獻(xiàn):
【6】李曉強(qiáng).鋁合金輪轂,汽車輪胎材料建設(shè)的新方向——針對(duì)汽車鋁合金輪轂的鑄造工藝研究.黑龍江科技信息,2016(27):124.