概要在当代汽车产业进展中，铝合金做为一种轻型金属材料获得了遍及袭用，但铝合金铸件产物的原料题目和其锻造弊端却仍历久搅扰着临盆企业。本文经由对某款铝合金壳体铸件结谈判工艺性实行剖析钻研，搜聚多种实验数据，阐明了该产物的锻造工艺难点，先容了关联的公道工艺操纵法子，为后续其余近似壳体铸件的原料操纵累积了阅历，供给了理论引导。

关键词铝合金铸件；压力锻造；工艺操纵

20世纪80岁月以来，汽车构造的改变要紧方位因此升高行使的经济性为宗旨，低落燃油耗损，非常是平常型汽车，完成轻量化和袖珍化是当代汽车最显著的特点之一。依照现在国表里汽车产业的进展动态，轿车、轻型车用铸件中，大多半的铸铁件将被铝铸件接替，从而到达汽车轻量化的宗旨。铝合金壳体类铸件寻常形态不法则，部份构造不易机加工，现在车用铝铸件大部份仍旧锻造毛坯面的构造；同时，铝铸件劳动处境较为顽劣，常常对强度请求较为严酷，况且由于关于表面原料和内部原料请求也较为严厉，寻常需求临盆厂家在进程操纵中实行X光探伤等关联探测。

本文钻研宗旨是一款铝合金壳体盖，其构造相对对照简略，仅两处触及到机加工，但一样需求实行工艺性剖析，宗旨是在壳体盖计划原形上，袭用打算机模仿仿真技能改良其工艺法子，从而升高铝合金壳体件的及格率。

1壳体工艺剖析

1.1产物构造及原材料粗略

这款传感器壳体盖（sensorcover）袭用于管柱式电动助力转向系统（C-EPS），是C-EPS总成的严重部件之一：壳体形状不法则，有2处凸台计划，但凸台的高度各不雷同；最大外径为mm，高度为40mm，要紧壁厚截面为3.5mm；壳体仅大筒和小筒的外径表面需求实行机加工，衙役需求保证在+/-0.1mm界限内，但内腔不需求加工，低落了产物的难度（图1）。

思考到C-EPS的溃缩实验的机能请求，SensorCover需求知足蒙受不小于20KN的静态压溃力。为了知足这款薄壁壳体高强度、高耐压的请求，计划SensorCover遵循GB-86CT6级实行操纵，不容许裂纹，搀和的存在，同时不容许用焊补或浸渍的近似法子实行产物修理。

SensorCover的原材料为AC（参考欧盟准则EN：），其化学成份见表1，死板机能见表2。

1.2产物工艺剖析

1.2.1临盆过程

SensorCover的临盆过程（图2）囊括：来料、熔炼/压铸、切边/清整、机加工、荡涤、安装等。除了按EN准则操纵来料保证铸件的产物原料，在熔炼进程（寻常温度操纵在℃~℃）中，也要仔细除氢的操纵（图3）。

1.2.2弊端剖析

固然SensorCover构造简略，但一样易形成罕见的锻造弊端：

1）花斑：当发掘Sensorcover制品件颜色偶然会发暗、发黑时（图4），需求操纵金属和模具的温度差别，熔炼时的充型速度和喷丸进程中喷涂量的巨细。

2）气孔弊端：关于压铸产物，气孔弊端是幸免存在的。关于SensorCover的操纵是保证关键地区（图5）中不形成高出ASTME级准则的气孔。

这一气孔准则请求是为了保证壳体的强度测试，该地区的内部气孔需求实行%X射线探伤（图6），保证以10mm×10mm=mm2为单元打算时：气孔面积S≈0.3×0.3×3.14×6+0.45×0.45×3.14×3+0.4×0.4×3.14×2+0.5×0.5×3.14×2≈6.mm2可接纳气孔直径请求是≤φ1.6mm，经换算气孔率=6./≈6.2%；同时保证机加工表面的气孔最大不高出2.0mm（图7）。

经由目视反省能够操纵SensorCover的外貌弊端，但现在还只可依托X光探伤探测内涵弊端。当批量化临盆SensorCover时，不论是思考到临盆节奏仍旧成本花费，很能完成%探伤，因而需求行使CAE等辅佐技能做为压铸工艺剖析的参考，尽大概在毛坯阶段操纵改良铸件的内涵原料。

2工艺参数及征战采用

依照SensorCover构造特色及技能请求，寻常采取T压力锻造，聚集往常铸件产物的临盆阅历，发掘若模具构造、工艺参数采用欠妥，轻易形成压铸进程中液态金属充填速渡过快，型腔内气体无奈全部消除，从而形成制品中伴随气孔及氧化搀和物等弊端，因而低落了铸件原料。能够看出公道的工艺参数的筛选是保证铸件原料的先决前提。

2.1工艺装配的计划

为保证铸件尺寸精度不遭到工装夹具精度的影响着，为此款壳体从新计划制做了模具（图8）。

2.2加工余量的选定

按SensorCover安装计划请求，外圆保证切削加工成形。由于薄壁件壳体铸件的表层精致层寻常仅为0.8mm，为防备过加工，致使中央机关较蓬松，低落壳体机能或耐压技能，因而在模具计划中采取定位销合营定位，从而将机加工量减小到0.5mm界限了，不光升高了铸件内涵原料，同节令约了机加工时光。

2.3模具计划的筛选

袭用AnyCasting软件在SensorCover模具计划前期实行模流剖析，采取3种不同入水口的虚构计划，模仿铸件凝结进程的数值，以及推断弊端地区（图9）。经由对照，计划c的流道计划在液流填充方面更为通顺，实习临盆发掘壳体件的内部弊端显然改良，升高壳体的制品率。

2.4熔炼温度的配置

基于SensorCover壳体构造分量的思考，采用T冷压室压铸机能够知足铸件的压力请求，将壳体的浇注温度设定为（+/-20）℃，升压速度设定为1.3kPa/s原形上能够让金属液体在安稳压力下慢慢充填，防备了紊流、飞溅所形成的二次氧化夹渣或对型芯的冲洗。

2.5合金液的净化

为进一步防备气孔、针孔、夹渣的形成，SensorCover的工艺操纵中又采取了二次精深的环节，在合金出炉前精深一次，在合炉后浇注行实行第二次精深。同时在过滤进程中采取了三次过滤，首先在升液管口部采取纤维过滤网过滤，又在横浇口上部署了陶瓷过滤网，同时在横浇口与漏洞口端部部署了双层纤维过滤网，如此灵验地防备了Sensorcover铸件中形成夹渣弊端。

3成就

取用实习临盆的6件壳体，经由X光射线探伤后，关键地区内部操纵及格率到达%；而后实行精车，机加工面气孔也到达了ASTME级程度；末了实行摧残性压溃实验，发掘6件壳体全体经由，可蒙受压力到达25KN以上如图10。

4论断

压力锻造的工艺过程较长，较难实行进程操纵，因而务必历来料着手实行办理，从而升高铸件的及格率。实习声明，SensorCover的工艺计划是公道可行的，灵验的工艺办法也为其余大型壳体的批量临盆奠基了原形，累积了阅历。

本文做家：徐佳上海交通大学

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