【摘要】：
近年来,铝合金轮毂在汽车市场上的使用率越来越高,市场份额占比越来越大,已经逐步取代钢制轮毂成为首选。从整体情况来看铸造轮毂的价格相对较便宜但是性能一般,而锻造轮毂虽然综合性能较好但是价钱较高。目前市场上大部分轮毂都采用铸造方式生产。重力铸造和低压铸造是国内常用的轮毂铸造工艺,但上述两种工艺均存在补缩能力不足的问题。针对此问题,本文提出了铝合金轮毂强力铸造新工艺。它是指金属液以中心无卷气导流控速方式充型以后,通过加压装置对密闭型腔实施强力补缩,在较高的压力下凝固成形的一种工艺方法。它既秉承了重力铸造和低压铸造的优点,又由于其补缩压力大,铸件性能有了很大的提升。本文对铝合金轮毂强力铸造工艺的原理和成形过程进行了阐述和分析,并以一款十辐轮毂为例进行了数值模拟分析和生产试验验证。首先,采用数值模拟仿真软件对铝合金轮毂强力铸造工艺自然冷却条件下的经验参数进行了模拟研究,分析了充型过程中的流场、凝固过程中的温度场以及缺陷状况。其次,分析了模具预热温度、浇注温度、补缩压力对铸件质量的影响。结果表明:最佳模具预热温度为300℃、最佳浇注温度为700℃,增大补缩压力能够显著的降低缩孔缩松缺陷。再次,分析了冷却工艺对铸件质量的影响。采用风冷以及采用水冷明显的减少了缩孔缩松缺陷。最后,进行了铝合金轮毂强力铸造生产试验,最终产品的综合性能较传统铸造工艺生产的轮毂有了大幅度的提升。证明了该工艺的合理性,它是一种优良的铝合金轮毂成形新方法。
