關于低壓鑄造鋁合金車圈技術問題的討論

作者簡介：譚群鋒（1975-）男 ，漢，湖南湘潭人，寧波凱利機械模具有限公司，技術員，大專學歷，模具設計和制造

摘要：目前，低壓鑄造被認為是一種鋁合金車輪鑄造工藝，國內外往往普遍的將這種工藝和重力鑄造相結合使用。發達國家已經大部分利用這種低壓鑄造工藝對汽車鋁合金車輪進行鑄造。隨著這幾年汽車生產產業的突飛猛進，低壓鑄造工藝在國內也被大量投入使用。低壓鑄造它是在一定的壓力作用下使液態的金屬被壓進模具造型中。與普通型的壓力鑄造相比，壓力鑄造的壓力要低很多，填充的時間少長一些。

關鍵詞：低壓鑄造；鋁合金；車圈；技術

低壓鑄造技術得到很大的發展，形式各樣。在制造國外的低壓機在質量和性能上明顯要比國內的低壓機更加優越，但是，在某些技術性環節上，國產機的低壓鑄造技術基本上與國外的同種技術接軌。本文是借鑒在國內眾多車圈制造廠以及試制部門的理論和實踐經驗，并且參照國外的制造設備及生產工藝，對低壓鑄造鋁合金車圈的技術問題進行了深刻的探討。

一、低壓鑄造所需基本設備

對于鋁合金車圈不同的結構，低壓鑄造機應該具備能夠水平開模的功能。為了使鑄件保持持久不變形以及進行開模之后鑄件停留在模型上，需要水平芯缸穩定在動型模板上，能夠隨時在低壓機動模板的伴隨下一起運動，在開模之后再對其進行抽芯。

（一）液面可進行加壓的裝置

從近幾年來看，國內的可以進行液面加壓的裝置有好多種，但主要的問題是在這些多種形式的液面加壓裝置中被設計者所忽略并且難以解決的，正是對各種加壓的安排設計往往只是能夠在控制臺上體現，壓縮的空氣被引進到保溫爐中就不單單是提前設計好的加壓曲線了，鋁合金的液體更不能隨著原先的計劃進行活動。造成這種情況的原因主要是穩壓閥和大型流量加壓閥的流量不夠；管路所受的阻礙比較大；保溫爐中的容量太大。

設計者曾經運用多家液面加壓裝置根據不同的保溫爐進行現場的研究與測量，觀察保溫爐內的氣壓表和記錄儀，大多數人對于保溫爐內的實際增壓的速度太慢這一問題容易忽略。低壓鑄造件存在太多的缺陷，更有很少的人會顧及到增壓不及時這一條件。更加嚴重的是在車圈竹簡上被動的加上冒口等這些問題都和增壓有著重要的聯系。

（二）低壓鑄造機的保溫套與升液管道

最近既便宜又好的升液管應該算球鐵升液管，在球鐵升液管的內外表面進行染料的噴涂，需要頻繁的更換，它的壽命要比鋼質的升液管好得多。近幾年來先進的復合型陶瓷升液管，升液管的內表面不需要噴涂染料，但是外表面仍舊需要噴料，這已經是目前的一大進步，價格也相對合算。如今，大部分的工廠已經不再使用電阻絲作為保溫套的加熱部件，變為利用高溫的電熱管，這樣使保溫套加熱的溫度可以穩定在一定的標準上，并且使用時間可以加長。

（三）低壓機保溫爐加強密封

近幾年，國內有的制造廠利用電爐爐體密封，也有的利用坩堝進行密封。前者因為前一個利用石墨坩堝，能夠保護鋁合金不至于增鐵，并且坩堝不需要對它經常地清理和進行染料噴刷，是這種生產因素達到優化的效果。但是爐內的容量比較大，應該配置相應的液面加壓裝置，不然在進行鑄造時增壓時間延長就會不利于鑄件的完成。而利用坩堝密封就需要采用鑄鐵坩堝，較長時間的保溫就會導致鋁合金增鐵。坩堝進行密封的體積較小，增加壓力的速度飛快，有助于增加鑄件的質量。

二﹑車圈低壓鑄造的模具設計

（一）模具的結構要求

在進行對低壓鑄造鋁合金車圈的模具制造所需的零件要求和其技術性的全面分析，需要確定型腔應該采用瓣合結構左右滑塊型芯因為抽芯力比較大，所以利用液壓缸抽芯結構，同時運用行程控制開關對抽芯和合芯進行自動式控制，以達到增加生產效果的目的。大多數利用型芯成型，型芯要分別裝設在定和動抹鑲塊內部并且要和定﹑動模套板壓緊配合。

（二）模具的冷卻系統設計

目前模具的生產量大，散熱量也大，因此，模具應該利用水冷卻設計，水管的內徑取11mm，水道的直徑取10mm，定模型芯利用點運水管進行冷卻，這種設計的目的是對局部產生冷卻的效果，必須要對局部進行冷卻之后，它的冷卻通道才能夠使模具實現熱平衡。

（三）溢流系統設計

因為鑄件呈現的是環形結構，并且左右滑塊型芯利用它進行抽芯，因此，鑄件要分為2個分型面，目的是有利于溢流排氣，應該在動定模鑲塊上設計溢流槽，進行環形裝置。顧慮到排氣槽布置的數量太少，就將溢流槽用截面把溢流口樣式的小的溢流槽連通開，共同用同一個排氣槽。為了使溢流發揮更好的效果，排氣槽應該布置為階梯狀。

三﹑低壓鑄造鋁合金車圈所需工藝

（一）加壓曲線的安排與設計

因為國內的液面加壓裝置確實不能夠保持在1～2s內，如果在保溫爐內將壓力迅猛增加到保壓壓力。目前，在液面加壓裝置上作出調整，從氣源處重新開辟出一條通往保溫爐內的氣道，它主要包括穩壓閥﹑管路﹑電磁閥和壓力繼電器等部件，它們的結合能夠迅速增壓。

（二）控制模具的溫度和進行噴料

模具的表面溫度應該控制在300～350℃，在對它進行鑄造之前要實現噴砂﹑清理和噴涂料，并且在一定溫度下加熱2到3個小時的時間。為了使首件成功完成，要在從烘爐中取出到安裝在低壓機上鑄造第一件這段時間內不得超過30分鐘。

（三）鋁合金的使用

近幾年來，輪圈大多數都利用ZL101A。合金的規格必須要控制Fe小于0.2%，這樣才能夠使合金在各種狀態下都能夠進行延伸。另外要考慮使用多種變質劑對初生相和共晶體進行細化。

結束語：

鋁合金鑄造是我國擁有發展前途的一項鑄造工藝，鋁合金的車圈的鑄造生產隨著汽車行業的發展也會得到很大的發展空間。總之，低壓鑄造鋁合金車圈技術是由多種技術結合而成的，存在很大的整體難度，需要細致入微的進行實踐工作，這樣才能能夠實現鋁合金車圈的設計和生產。在發展低壓鑄造設備的同時需要借鑒國內外先進的經驗，并且進行創新，這樣才能夠是我國的鑄造技術得到較好的提升。

參考文獻：

[1] 唐多光，李慶春.特種鑄造及有色合金[J].中國機械工程學會鑄造專業學會﹑武漢機械工藝研究所.2008（3）.

[2] 唐多光，陳福良.特種鑄造及有色合金[J]中國機械工程學會鑄造專業學會﹑武漢機械工藝研究所.2004（2）.