低壓鑄造鋁合金輪轂裂紋形成原因
作者：溫州互利模具有限公司 來源：http://www.57jx.cn 更新時間：2023-6-19 9:22:07 點擊次數(shù)：
低壓鑄造鋁合金輪轂裂紋形成原因
低壓鑄造可實現(xiàn)高度機械化、自動化，既提高生產(chǎn)率(10～15型/h)，又可減少眾多不利于生產(chǎn)工藝的人為因素，提高成品率，且可大大減輕工人的勞動強度。然而低壓鑄造件的質(zhì)量受到諸如工藝方案、工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)及人工操作等因素，以及它們之間的相互影響，任何一個環(huán)節(jié)設計不合理或操作不當都有可能導致低壓鑄造件產(chǎn)生缺陷。其中，鋁合金輪轂裂紋的產(chǎn)生是影響企業(yè)生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率的重要因素。因此，對低壓鑄造鋁合金輪轂裂紋成因的探討就顯得尤為重要。接下來E路風機網(wǎng)小編就和大家一起探討一下低壓鑄造鋁合金輪轂裂紋的形成及消除措施。
影響裂紋產(chǎn)生的主要因素
對于同一種合金，輪轂是否產(chǎn)生裂紋，往往取決于輪轂結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)和模具溫度等因素。
1 輪轂結(jié)構(gòu)設計不當對輪轂裂紋的影響
（1）內(nèi)圓角大小不當，是輪轂產(chǎn)生熱裂紋最普遍的原因，因為輪轂在冷卻時尖角處會產(chǎn)生很大的應力。在內(nèi)圓角小的部位，即使補縮良好不出現(xiàn)縮裂，也會產(chǎn)生熱裂。
（2）輪轂截面驟然改變，會導致冷卻速度快慢不一，即使補縮良好也會產(chǎn)生較大應力，使輪轂凝固后出現(xiàn)裂口或裂紋。
2 工藝參數(shù)不合理對輪轂裂紋的影響
在低壓鑄造中，由于保壓時間過長，或升液管過長造成升液管內(nèi)液體出現(xiàn)凝固，在輪轂鑄件頂出時承受一定的拉力，從而造成輪轂產(chǎn)生冷裂。因此設計合理的保壓時間和升液系統(tǒng)，對減少輪轂在頂出時造成的開裂有十分重要的意義。
3 模具溫度對輪轂裂紋的影響
低壓鑄造的模具溫度決定合金液的凝固方式，并直接影響鑄件的內(nèi)部和表面狀況，是鑄件產(chǎn)生尺寸偏差及變形等諸多缺陷的主要原因之一，同時對生產(chǎn)率也有很大的影響。模具溫度隨著鑄件質(zhì)量、壓鑄周期、壓鑄溫度及模具冷卻方式等的變化而改變。
從傳熱學角度來看，提高模具溫度可降低金屬與模具之間的換熱強度，延長了流動時間。也有研究表明，提高模具溫度還略能降低金屬液與鑄型之間的界面張力。隨著模具溫度的增加，充型時間略減少，即充填能力隨著模具溫度的升高而增加。因此模具溫度的適當升高有利于應力的減小，如果模具溫度過低，鑄件在金屬型中冷卻過快，鑄件各部分之間的凝固速度不同，會使鑄模內(nèi)鑄件的冷卻不均勻，產(chǎn)生熱應力和變形，結(jié)果導致在鑄件成品上產(chǎn)生熱裂及較大的殘余應力和殘余變形，較高的模具溫度不利于得到結(jié)晶細小的組織，液態(tài)金屬容易吸氣和收縮，使鑄件產(chǎn)生氣孔、縮松和縮孔等缺陷的機會增加。為將這一矛盾統(tǒng)一化，可在不出現(xiàn)鑄造缺陷的情況下，適當提高模具溫度。一般輪轂出現(xiàn)裂紋的部位在輪輻或輪轂內(nèi)壁。
改進措施
（1）合理設計升液系統(tǒng)。由于保壓時間過長，或升液管過長造成升液管內(nèi)液體出現(xiàn)凝固，使輪轂鑄件在頂出時承受一定的拉力，從而造成輪轂產(chǎn)生冷裂，因此設計合理的升液系統(tǒng)對減少裂紋傾向具有十分重要的意義。升液系統(tǒng)是指澆注時液態(tài)金屬由坩堝進入型腔的通道，包括升液管、保溫套和鑄件澆注系統(tǒng)。這幾部分的尺寸直接影響坩堝內(nèi)液面到鑄件內(nèi)澆口之間的距離。這段距離越長，則澆注時液態(tài)金屬通過這段距離時降溫越快，極易造成升液管通道早期凝固。因此應注意：①縮短坩堝內(nèi)液面到鑄件內(nèi)澆口之間的距離。這段距離涉及到設備、工藝、模具等幾個方面，所以要綜合考慮，應以減短這段距離為宜；②改進保溫套。適當加大保溫套內(nèi)徑，以便擴大保溫層厚度，采用保溫性能好的材料作保溫套，如硅酸鋁纖維氈；③升液管直徑適當加大。為防止升液管早期凝固，應適當加大升液管的直徑。
（2）設計合理的輪轂結(jié)構(gòu)。進行輪轂結(jié)構(gòu)設計時，應避免尖角結(jié)構(gòu)和截面的驟然改變，宜采用圓角或厚度均勻的結(jié)構(gòu)。
（3）在不出現(xiàn)鑄造缺陷的情況下，適當提高模具溫度。
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