铝合金铸件铸造技术 低压铸铝轮毂铸造工艺设计实施 低压铸铝轮毂浇注系统设计.docVIP

PAGE 职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案 低压铸铝轮毂浇注系统 设计 制作人：贾娟娟 陕西工业职业技术学院 材料成型与控制技术专业教学资源库 PAGE 1 铝合金铸件铸造技术课程 低压铸铝轮毂浇注系统设计 低压铸铝轮毂的浇注系统比较简单，一般均由过滤网、浇口套、浇口杯（或浇口套与浇口杯连成一体，称浇口杯套）和升液管组成。有特殊要求时可增加热保温连接套等。其构成如图1所示。 图1 低压铸铝轮毂的浇注系统 1—过滤网； 2—浇口套； 3—浇口杯； 4—保温套； 5—石棉密封垫； 6—升液管 浇注系统是铝液充型的通道，其设计质量的优劣直接关系铸轮质量的好坏和成品率及生产效率的高低。具体包括以下几个方面。 一、过滤网设计 过滤网是起滤渣、稳流作用。过滤网的材料有钢、铁、陶瓷和耐热化纤等。过滤网的孔径有粗有细，可在12~20目中选用。网丝直径在Φ0.5~Φ1mm。过滤网的形状：金属材质的均为半圆弧形（也有板状的）；化纤材质的为桶形；陶瓷材质的为平板型。 根据各轮毂企业的使用效果，过滤网的材料可自选耐热化纤和铁材质的，其网目一般为20目、网丝直径为Φ0.3~Φ0.4mm较好。其铁网弧的大小、耐热化纤网桶直径和长度根据需要而定。孔越细，不仅滤渣效果好，稳流效果也好，尤其是液流头通过过滤网时比粗孔网平稳。网孔的粗细对补缩效果影响不大。 钢铁材质和耐热化纤材质过滤网形状如图2所示： 图2 钢铁材质和耐热化纤材质的过滤网 耐热化纤材质过滤网的优点是浇注系统重熔不增铁，可直接投炉使；缺点是需手工将带孔平板料卷成桶状并用订书钉连接，均为手工操作。 钢铁材质过滤网其优点是制作冲压时可塑性比较好，能逐渐冲模成型；缺点是浇注系统重熔增铁。 陶瓷材质过滤网优点是浇注系统重熔不增铁；缺点是分流锥顶头与网面之间的间隙很难保持不变，间隙大，则过滤网被铝液冲起滤渣效果不良；若无间隙，分流锥顶压头粘铝时可能将过滤网顶碎等。 二、浇口套设计 浇口套是铝液充型的入口，它定位于下模中心处，下连浇口杯，应当是铝液充型结束后最后凝固的部位。浇口套的形状、拔模斜度、与下模连接配合面等，均应根据轮毂中心孔的直径确定，便于补缩，便于装卸，便于放置过滤网。需要按照严防过滤网边摩擦浇口套表面斜度和不易被铝液烧损等准则进行设计。 轮毂生产实践证明，最理想的浇口套结构如图3所示： 图3 最理想的浇口套 （1）浇口套与下模配合定位面带斜度，便于装卸，便于浇口套和浇口套座配合面无间隙，能防止铝液浸入配合面侵蚀； （2）放过滤网的定位处有台阶，过滤网的边沿与放网座的立面有间隙，其不仅放网定位准确，而且过滤网不磨损浇口套内表面材料。 （3）浇注系统不易被烧损和侵蚀，浇口套的使用寿命较长。 可采用球墨铸铁制作，其成本比耐热钢套低很多。 有些企业为防止浇注系统烧损，延长使用寿命，不仅选用高价格的耐热钢材料，而且进行淬火和表面氮化处理，其效果不但不明显，而且成本较高。 在设计浇口套时，应特别注意浇口套出口直径的选择。其直径选择应根据轮毂中心孔的工作直径和能促使浇注系统成为浇注后金属液在型腔中最后凝固部分为标准。故其浇口套的出口，即与法兰盘连接的口径应适当的粗点，但不能过粗。过粗时，不但浪费铝液，而且往往促成浇注系统固化时间拉长，降低生产效率。 三、浇口杯设计 浇口杯上连浇口套，下连升液管。其材料有陶瓷的、石膏混合料的等，其内腔有圆锥形和半圆弧形的，如图4所示：? 图4 圆锥形和半圆弧形浇口杯 陶瓷材质与石膏材质的浇口杯比较，石膏材质的浇口杯保温效果较好。其内腔形状为圆锥形，便于清理内壁面粘铝。圆弧形浇口杯却很难做到彻底清掉粘铝，往往捅后仍残留一部分粘铝残根，如上页中双点划线处所示。 四、升液管设计 升液管是铝液由液池中升入到型腔的通道，其基本形状如图5所示。升液管上部法兰盘卧入低压机台面中心，下部浸在液池的铝液中。管的通道内径一般在Φ60~Φ70mm，其长度根据液池深度而定，一般保持升液管下端面距液池底面50mm左右。 图5 升液管 升液管的制造材料有很多种，但其主体大多为碳化硅材质、铸铁材质、无缝钢管、钛酸铝材质等。下面介绍几种应用比较广泛的升液管。 碳化硅升液管 管孔内壁上粘附具有一定厚度的耐热陶瓷衬。此种管的最大优点是耐腐蚀性强，无渗漏。其缺点是无韧性，在装卸时应特别注意平稳起落，严防其装配时产生振碰，否则很容易造成断裂，另外价格较高。 铸铁升液管 这种升液管最大优点是成本比较低。其缺点是铸造难度比较大，往往由于管壁内部存在夹渣和其他缺陷，而在压力作用下产生渗漏。 无缝钢管升液管 这种升液管的优点是成本比碳化硅升液管成本低