原题目

铝合金压铸历程中淘汰长抽芯针变形和偏摆探索

纲要：

针对变速箱侧盖深高压油道孔压铸成型历程长抽芯针变形和偏摆题目，探索了压铸工艺、模具结洽商抽芯针的材料对其变形和偏摆的影响。终归讲明，浇注计划和关键工艺参数筛选对淘汰长抽芯针变形和偏摆特别紧要。长抽芯针定位波动性、针与针套分段式协做组织、高压冷却组织都可消沉长抽芯针变形和偏摆的或许性。高强度材料的长抽芯针可消沉长抽芯针变形和偏摆的或许性。

跟着汽车行业的快速进展和节能环保形式请求，汽车铝合金轻量化完成了快速进展。是以，高精湛压铸铝合金铸件需求量越来越大，所请求的产物德行也越来越高。压铸铝合金缸体、阀体、壳体、变速箱侧盖等铸件均打算洪量高压油道孔。针对精细性请求高的高压油道孔，偏向于采纳压铸毛坯一次成形，需求打算长抽芯针。而在压铸成形历程中，长抽芯针简明浮现变形和偏摆题目。铝合金压铸件在压铸成形历程中致使长抽芯针产生变形和偏摆的出处良多，但今朝针对此题目的报导较少。本课题联结了我司高精湛压铸铝合金铸件变速箱侧盖的理论临盆环境：深高压油道孔（长度大于mm）采纳压铸毛坯一次成形，无需再举办机加工。为了淘汰长高压油道对应的长抽芯针在压铸临盆历程中的变形和偏摆，针对高精湛压铸铝合金铸件变速箱侧盖的压铸临盆工艺、模具组织、长抽芯针材料机能举办了探索，并提议了鼎新方法。

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压铸临盆工艺

高精湛压铸铝合金铸件变速箱侧盖，铸件品质为3.26kg，材质为ADC12铝合金，外表面尺寸为mm×mm×mm，浇注品质为6.1kg，此中高压油道孔长为mm，直径为φ10mm，周全油道壁厚请求大于3.5mm，油道在kPa的空气压力下，走漏量小于0.81mL/min。在压铸临盆历程中，浇注系统打算、关键压铸工艺参数筛选等，对高压油道孔对应的长抽芯针变形和偏摆都存在影响。1.1浇注系统打算浇注系统的打算对金属液在模具内固定的方位与状况、模具的压力传达等起到紧要的管束影响，并且能调换填充速率、填充功夫和模具的温度散布等填充型腔的工艺前提。经历对此变速箱侧盖举办模流解析断定最优浇注系统计划为多点进浇方法（见图1）。

图1浇注系统

遵照以上浇注系统计划开展模流解析,终归见图2。

图2模流解析

模流解析终归讲明：①遵照以上浇注计划，高压油道长抽芯针在压铸成形历程中遭到几股铝液同时的打击影响。依据受力均衡，唯有此长抽芯针定位充满波动，强度充满高，能够防止在压铸成形历程中由于铝液对其打击而致使的变形和偏摆。②从填充率为%的温度场能够看出，高压油道长抽芯针所受温度散布较量平均，温度梯度不显然。同时临盆历程中还能够经历调换铝液温度、模具温度、喷涂功夫、冷却功夫来瘦弱温度场对高压油道长抽芯针变形和偏摆影响。1.2压铸工艺参数筛选压铸工艺参数对铸件德行特别紧要，此中温度对高压油道长抽芯针影响最大。当温渡太低时，高压油道长抽芯针所受表里温差大，铝液就会对其形成激烈的打击，遭到打击后很简明变形、开裂受损。当有高温的铝液注入时，长抽芯针的温度会快捷回升，举办冷却时，此处铝液冷却速率迟钝，致使铸件会有缩孔、缩松等弊病浮现，使铸件品质遭到严峻的影响。是以管束好高压油道长抽芯针温度不单影响铸件德行，并且对其变形和偏摆也有影响。其余前提管束固定，经历调换铝液温度、模具温度、喷涂功夫、冷却功夫来看铸件内部品质以及高压油道长抽芯针表面烧伤粘铝。

表1压铸工艺参数计划相比

终归发觉，计划1，X光探伤50件，及格28件，及格率为56%；高压油道长抽芯针表面无烧伤有粘铝。计划2，X光探伤50件，及格43件，及格率为86%；高压油道长抽芯针表面无显然烧伤粘铝。计划3，X光探伤50件，及格40件，及格率为80%；高压油道长抽芯针表面烧伤粘铝严峻。计划4，X光探伤50件，及格50件，及格率为%；高压油道长抽芯针表面无烧伤粘铝。经历对以上4种计划调实考证，在保证铸件内部德行的同时，又要保证长抽芯针表面外面，最优的参数：铝液温度为℃，模具温度为℃，喷涂功夫为17s，冷却功夫为11s。

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模具组织

高压油道长抽芯针组织要紧囊括长抽芯针定位组织、针与针套协做组织、长抽芯针高压点冷组织。2.1长抽芯针定位组织长抽芯针定位组织见图3。能够看出，长抽芯针用T型衔接组织（长抽芯针与衔接杆是协做衔接）不会致使针上前形成壁位薄；长抽芯针加入型腔场所有面限位保证长抽芯针成形长度尺寸，不会浮现历程抽心上前挪移的环境；长抽芯针有先后两个部件定位，不会浮现长抽芯针的抽离和插入行为的偏摆。是以，此长抽芯针定位波动，在临盆历程中形成抽芯针偏摆的或许性较小。

图3长抽芯针定位组织

2.2针与针套协做组织针套的长度取决于镶件的厚度，且通常抽芯针与针套灵验协做长度遵照抽芯针直径的3倍采用。变速箱侧盖的高压油道长抽芯针成型段长为mm，直径为φ10mm。遵照往常阅历值，此针与针套灵验协做段长度为30mm。理论临盆发觉，如高压油道长抽芯针与针套灵验协做段为30mm，长抽芯针针套协做长度较短，会致使长抽芯针定位不好，产生偏摆。是以实验将此高压油道长抽芯针与针套灵验协做段伸长至40mm，但浮现长抽芯针套因协做长渡太长致使抽芯针卡死景象。经历不停鼎新优化针套组织，探索出分段式针套组织（见图4），既淘汰抽芯针套因协做长渡太长致使抽芯针卡死景象，又增多针与针套协做长度，进而淘汰抽芯针偏摆的或许性，提升抽芯针寿命。

图4针套突变式组织

2.3长抽芯针高压点冷冷却组织相比探索了长抽芯针有高压点冷冷却和无高压点冷冷却两种状况下，长抽芯针的变形和偏摆。在其余前提维持固定的环境下，考证长抽芯针有高压点冷冷却和无高压点冷冷却状况下各压铸模次后长抽芯针外面环境。终归发觉，长抽芯针有高压点冷冷却组织，压铸模次以后针的外面面光洁、无烧伤粘铝；无高压点冷冷却组织压铸模次以后针的外面面烧伤、粘铝严峻。采纳高压点冷冷却组织（见图5），经历对冷却功夫调换，能够将抽芯针温度管束在恰当温度规模内，如此能够淘汰此长抽芯针的烧伤、粘铝，进而淘汰抽芯针变形和偏摆的或许性，提升抽芯针寿命。

图5长抽芯高压点冷冷却组织

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抽芯针材料

不同材料的抽芯针强度不相同。采用不同材料的抽芯针，在其余前提维持固定的环境下，举办压铸考证，纪录并跟踪抽芯针压铸肯定模次以后抽芯针的齐心度改变环境（见图6）。1号材料为热做模具钢，硬度为HRC40~50，材料服从强度为~MPa，抗拉强度为~MPa；2号材料是在1号材料长举办变革，保存了1号材料的益处，并且获得更好的耐热裂纹性；3号材料为高速钢，硬度≥56HRC；4号为特别热做模具钢，硬度为52~57HRC，高硬度，高韧性和极高热波动性。跟着压铸模次增多，从齐心度的改变能够看出，1号材料、2号材料、3号材料的抽芯针在压铸模次未抵达1.5万就浮现抽芯针齐心度大于所请求值0.25。4号材料的抽芯针的齐心度跟着压铸模次增多波动较好，且压铸模次抵达4.3万模次，齐心度仍小于一齐请求值0.25。申明4号材料的抽芯针在其压铸历程中变形较小。为了更好杜绝长抽芯针变形，采用4号材料的抽芯针，同时抽芯针寿命收严至3万模次管控，且屡屡上模压铸前均需求打表丈量抽芯针的齐心度。

图6不同材料的抽芯针在不同模次下针齐心度改变弧线图

能够建树简明数学模子（见图7），能够看出，如抽芯针模具组织充满波动的环境下，x方位的分解的力与所受模具组织反做使劲的协力为0，抽芯针仅受y方位力的影响。模具组织的波动性影响x方位的受力。y方位的受力不单受压铸临盆工艺影响，并且受抽芯针自身段料强度的影响。是以为了淘汰临盆历程中铝液对抽芯针的打击力F1，F2，F3…，FN而致使抽芯针的变形和偏摆影响。

图7抽芯针受力数学模子

多点进浇方法，铝液温度为℃,模具温度为℃,喷涂功夫为17s，冷却功夫为11s对抽芯针变形和偏摆影响不显然。抽芯针采纳T型衔接、定位块定位和采纳高压点冷冷却，研发出长抽芯针与针套协做段分段式组织，淘汰抽芯针与针套磨损，淘汰抽芯针变形和偏摆的或许性。W材料抽芯针强度可满意此抽芯针理论所需蒙受的力，淘汰抽芯针变形和偏摆的或许性。

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论断

遵照以上压铸临盆工艺、模具组织、采纳W材料抽芯针，我司变速箱侧盖高压油道长抽芯针未浮现变形和偏摆致使油道孔壁厚题目。

做家：

李秋旭广东鸿猷南通压铸有限公司孙永明吴广坚苏海章冯东方广东鸿猷科技股分有限公司

本文来自:《特种锻造及有色合金》杂志年第42卷第3期