铝合金轮毂挤压铸造的不均质性模拟及验证

以实际生产中的铝合金轮毂铸件为例,采用商用软件anycasting和自己开发的低压铸造过程数值模拟软件对其充型过程进行了模拟,并针对铝合金轮毂件的气孔缺陷分析提出了工艺改进方案。经过实际生产验证,有气孔缺陷的产品明显减少,表明数值模拟技术在低压铸造领域中对于改进生产工艺、减少铸件废品等方面具有实际指导意义。

以实际生产中的a356铝合金轮毂铸件为例,利用三维绘图软件对铸件实体模型进行了三维造型,运用z-cast软件对其初始工艺的低压铸造充型和凝固过程进行了数值模拟,预测了初始工艺缺陷产生的类型、位置及大小,并分析了原因。结果表明,由于浇注温度过低,初始工艺中产生了卷气和缩孔的铸造缺陷。根据模拟结果,进行工艺优化,将浇注温度提高到730℃,对其再次进行铸造过程的模拟,发现缺陷得到了控制,铸件的质量得到了改善。

利用procast软件对某铝合金轮毂新产品的多种工艺方案进行模拟分析。模拟结果显示,铝合金,轮辋与轮辐的肋部交接位置易出现"孤立熔池"现象,为此提出降低边模温度,同时设计了轮辐与轮辋交接处的冷却系统及相应的工艺参数。通过对多种工艺方案模拟结果的对比分析,证明改进后的工艺方案几乎不出现"孤立熔池"现象,且实现了顺序凝固的要求。将改进后的工艺方案投入试生产,产品抽检结果与模拟结果基本符合。

铝合金轮毂不仅美观大方,而且十分实用,以其轻便的特点,时尚的外观,以及节能降耗等一系列优势博得了人们的喜爱.常见的铝合金轮毂制造工艺主要就是铸造技术,一旦铸造不当就很容易造成质量问题.分析了常见的铝合金轮毂铸造缺陷,提出了相应的改进措施,并对常见的铸造工艺进行了简述,旨在了解和掌握不同铸造工艺的特点,生产出高质量产品.

jwl轻合金制轮毂的安全标准 乘用车用轻合金制轮毂的技术标准 （jwl标志是japanlightalloywheel的简略） 此标准是适合于乘用车（乘11人以上的汽车、二轮自动车除外）用轻合金制车轮的 安全标准。此技术标准中所规定的试验由制造者负责实施，符合此标准的产品用jwl 标志表示。 卡车及大型汽车用轻合金制轮毂的技术标准 （jwl-t标志是japanlightalloywheeltruck&bus的简略） 此标准是适用于卡车及大型汽车用轻合金轮毂的安全标准。此技术标准中规定的试验 由制造者负责实施，符合此标准的产品用jwl-t表示。 （品质检查合格标志是vehicleinspectionassociation的简略） jwl、jwl-t标准适用的产品是否合格由第三方公正机关[汽车用轻合金制轮毂试验协 议会]进行确认，根据jwl

铝合金轮毂作为汽车轻量化的重要零部件,对其成形工艺和性能提出了更高的要求。采用adstefan模拟软件探索用液压机加压铸造的方法制造a356铝合金轮毂的最佳工艺。对比分析了不同模具温度、浇铸温度对铸件充型完整性的影响,并且预测了易发生缺陷的位置。结果表明450℃左右的模具温度,650～700℃的浇铸温度有利于充型完整。

以铝合金汽车轮毂为研究对象,运用铸造模拟软件进行了低压铸造数值模拟计算,获得了充型和凝固的动态过程,观察到了低压铸造中金属液流动的状态,获得了金属液停止流动和凝固的时间点以及预测了存在缩松缩孔缺陷。根据模拟结果进行改进并重新进行模拟,结果表明,充型过程中金属液流动更加平稳,凝固过程中可能产生的缩孔、缩松等缺陷得到有效的消除。

以某镁合金汽车轮毂为研究对象,运用专业铸造模拟分析软件,进行低压铸造数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场的分布,预测了在此过程可能出现的缺陷。模拟结果显示,轮毂中心部位也可能产生缩松,并发现通过降低或者提高充型速度并不能有效解决问题,通过在模具上模增加局部冷却水道,能够较好地改善整体冷却顺序,有效减小轮毂中心的缩松现象。

在铝合金轮毂的压铸充型过程中,压力条件是影响压铸质量的主要因素,可以通过数值模拟与试压铸来建立压力条件。将有限元数值模拟手段与生产试验相结合,给出了压力条件建立的非线性增加过程;具体分析了熔液进入浇口初时、进入芯部与轮辐部、进入轮辋部时,在压力条件高低变化下,对流场状态与缺陷形成的影响;指出了充型阶段的一些现象与缺陷,如中心部气隙的出现与前移,芯部产生飞溅而形成气隙弥散,轮辋处产生缩松等。相应的压铸缺陷得到了验证,从而获得了轮毂型腔充型阶段压力条件的影响规律。

在铝合金轮毂的低压铸造充型过程中,压力条件是影响压铸质量的主要因素。提出了低压铸造充型非线性压力条件的加载方法。结合线性与非线性压力加载的数值模拟,分析与验证了非线性压力条件的有效性,详细说明了压力条件对充型状态的影响,以及缺陷的形成。对于复杂轮型,非线性压力条件可以获得稳定充型状态;充型前流进入型腔后,可适当提高压力加载速度;在轮辐与轮辋下缘充型时,加载速度应较平缓;在轮辋部分的上升充型中,压力加载速度再次适当提高。研究表明,非线性压力条件可以有效地减少压铸充型缺陷,提高复杂轮毂的成品率;在保障前流稳定的情况下,可以通过数值模拟与试压铸而获得合理的非线性压力条件。

针对细辐条铝合金汽车轮毂的低压铸造过程中,辐条根部容易产生的缩孔缺陷问题,设计了一种点冷却的温度控制方法,并用试验证明了该方法的控制能力。通过辐条处的局部温度有效监测和控制,实现铝合金液由轮毂边缘到中心的顺序凝固,消除了辐条根部缩松、缩孔,在生产中取得了良好的效果。

铝合金轮毂是汽车工业中广泛使用的一种轮毂。由于传统的铸造一机械加工存在诸多缺点，旋压加工铝合金轮毂越来越普遍。旋压加工中，由上模和下模将坯料压紧，当旋压轮施加的压力大于压紧油缸施加给坯料的压紧的力时，坯料容易发生窜动，影响了加工精度。本文提供了使得上模、坯料、下模中心位于同一轴线的固定和锁紧方法，避免在毛坯在旋压加工的过程中发生窜动。

本文分析了低压整体式铝合金轮毂的低压铸造工艺性,并从铸型分型面、铸型型腔尺寸和铸型壁厚的确定,铸型排气系统、浇注系统、冷却系统的设计等几方面介绍了该产品模具结构设计要点。

为了预测镁合金轮毂低压铸造过程中可能产生的缺陷,利用三维建模软件对镁合金轮毂进行数值建模并通过procast模拟软件对镁合金轮毂的充型和凝固过程进行模拟分析。由于加压速度的快慢,对铸件充型的平稳性有很大影响,并且热节及孤立熔池部位极易产生缩孔缩松缺陷,因此对镁合金轮毂铸造过程的加压速度及温度场、流场进行研究。研究结果表明,通过降低加压速度能够很大限度地减少在浇注过程中所产生的气孔和缩孔缩松及氧化夹杂缺陷,对于轮辐处产生的热节,可以对该部位进行激冷处理,使其优先凝固,进而改善了铸件的质量。

铝合金轮毂是一种应用广泛的汽车轮毂,铝合金轮毂的成型工艺主要有铸造、锻造和旋压成型三种,本文将对这三种成型方式进行简要介绍。

采用magma压铸模拟软件模拟了a356铝合金轮毂低压铸造中的缺陷分布及凝固场,在此基础上对工艺进行了优化;采用初始工艺和优化工艺低压铸造了a356铝合金轮毂,测试了其力学性能,观察了其内部缺陷并与模拟结果进行了对比验证。结果表明:模拟得到初始工艺(浇注温度为730℃,各部位全部采用风冷)压铸后轮毂内轮缘、轮辐和轮辋交界处和轮辋处都产生了缩松,且凝固时间较长;将浇注温度降至700℃,在边模、顶模、轮辋及底模处提高保温层热交换系数,边模和轮心采用水冷等措施对初始工艺优化后,轮毂中的缩松消除,轮毂各部位凝固完全;优化工艺下铸造的轮毂力学性能比未优化的高,缩松及夹杂等缺陷减少,试验结果验证了有限元模拟对低压铸造轮毂缺陷预测的准确性。

采用magma压铸模拟软件模拟了a356铝合金轮毂低压铸造中的缺陷分布及凝固场,在此基础上对工艺进行了优化;采用初始工艺和优化工艺低压铸造了a356铝合金轮毂,测试了其力学性能,观察了其内部缺陷并与模拟结果进行了对比验证。结果表明：模拟得到初始工艺（浇注温度为730℃,各部位全部采用风冷）压铸后轮毂内轮缘、轮辐和轮辋交界处和轮辋处都产生了缩松,且凝固时间较长;将浇注温度降至700℃,在边模、顶模、轮辋及底模处提高保温层热交换系数,边模和轮心采用水冷等措施对初始工艺优化后,轮毂中的缩松消除,轮毂各部位凝固完全;优化工艺下铸造的轮毂力学性能比未优化的高,缩松及夹杂等缺陷减少,试验结果验证了有限元模拟对低压铸造轮毂缺陷预测的准确性。

目前汽车产业生产的许多零部件,都在朝着轻量化方向发展,压铸是一种重要的生产方法。根据铝合金浇注系统的设计原理,以adc12铝合金压铸轮毂为研究对象,用magmasoft软件进行模流分析,研究在不同浇注系统的溢流槽下,铝合金熔融金属的额流动分布及凝固过程,预测填充过程中有可能发生的缺陷的地方或现象,讨论在不同的设计下的结果,发现恰当的溢流槽结构设计可以减少熔体流动流纹及卷气,同时熔体的整体空气压力也较小,这对压铸模设计具有一定的指导意义。

铸旋铝合金轮毂以其高强度、轻量化的特点逐渐成为铝合金轮毂的一个重要发展方向。通过铸造模拟软件magmasoft对铸旋的压铸过程进行模拟，根据模拟结果优化模具结构和生产工艺，解决轮辐根部缩松问题，提高铸造成品率，为企业带来一定的经济效益。

本篇课题的研究目标旨在通过进行测试的方式对铝合金轮毂的低压铸造过程进行模拟,并且将其中温度场变化的规律找到对相关结论给予佐证,与此同时也对由此测试产生的一系列结论进行了对比与分析,为今后的汽车零件的配置技术创造更好的应用环境与条件。

采用低压铸造a356铝合金轮毂进行试验,在固溶时间和时效时间不变的条件下,对同一批次的轮毂毛坯进行不同固溶温度和时效温度的分析。结果表明,轮毂在555℃固溶温度下进行连续热处理将产生过烧,在545℃固溶+150℃时效和550℃固溶+150℃时效下得到的铸件性能较好。

为了提高铝合金轮毂制造质量,本文对铝合金轮毂热处理工艺展开全面研究分析。首先,依据铝合金轮毂理论知识,结合多年工作经验,总结铝合金轮毂优势。其次,探究a356合金轮毂固溶处理、淬火、时效处理,分析自然时效和人工时效。最后,开展试验,分析t4热处理和t6热处理后a356合金伸长率和硬度变化情况。