铝合金轮毂低压铸造工艺及质量控制研究

摘要

汽车轮毂是汽车零部件的一个重要组成部分，伴随着中国汽车零部件工业的成长，轮毂行业逐渐发展壮大起来。轮毂被称作轮胎的“脚骨”，其质量则备受关注。具有材料利用率高、易实现机械化和自动化的低压铸造方法是生产铝合金轮毂主要的方法之一。
　　本文在铝合金冶金质量控制方面，研究影响A356铝合金主要力学性能的主要元素成分及其显著性和规律性。运用全因子试验设计方法确定对A356铝合金主要力学性能有显著影响的主要成分Si、Mg、Mn的最佳含量，并对计算抗拉强度、硬度及屈服强度建立了数学模型。这一规律性对铝合金冶金配料过程具有指导意义并指出因熔炼不当而产生的铸造缺陷及解决方案,以及熔炼铝合金的严格要求，保证铝合金熔炼的冶金质量。
　　在铝合金轮毂低压铸造工艺设计方面，利用Anycasting软件对BY380型号和BY267型号的铝合金轮毂低压铸造过程进行模拟分析。BY380型号轮毂原始方案中充型过程较平稳，没有出现喷射、飞溅现象，说明充型压力得当，避免夹渣缺陷的产生；轮毂的凝固过程不是完全符合顺序凝固，在轮辋顶端和轮毂中心圆盘处出现缩孔缩松。通过采用改变模具温度、改变模具结构、调节冷却装置、加装保温装置的方法，确定了最终的低压铸造工艺方案。采用优化后的铸造工艺方案进行实际生产，获取轮毂中心圆盘处的拉伸试样及金相组织试样。采用金相显微镜研究了其微观组织，并通过拉伸试验及硬度测试对其力学性能进行了分析，验证铸造工艺方案的可行性。

目录

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 低压铸造概述

1.4 影响低压铸造铸件质量的因素

1.5 模拟软件介绍

1.6 主要研究内容

第2章 轮毂用A356合金熔炼的冶金质量控制

2.1 A356合金的介绍

2.2 合金元素对A356合金力学性能的影响

2.3 Si、Mg、Mn含量对A356合金力学性能的影响

2.4 熔炼中易出现的缺陷一——针孔

2.5 熔炼中易出现的缺陷二——气孔

2.6 A356合金熔炼的冶金质量控制

2.7 本章小结

第3章 轮毂低压铸造工艺设计及优化

3.1 铸造充型与凝固过程数值模拟的数学模型

3.2 BY380型号轮毂低压铸造工艺设计

3.3 铸造工艺模拟前处理

3.4 初始方案的数值模拟结果与分析

3.5 工艺优化

3.6 BY267型号轮毂工艺设计及优化

3.7 本章小结

第4章 BY380型号铝合金轮毂力学性能与微观组织分析

4.1 材料性能测试

4.2 轮毂中心圆盘内部形貌

4.3 轮毂中心圆盘的金相组织分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文

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