大型鑄鋁件在重型貨車(chē)上的應(yīng)用領(lǐng)域及工藝特點(diǎn)
對(duì)于大型鋁鑄件,,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于熱處理產(chǎn)生的變形,,對(duì)后續(xù)工序的影響是至關(guān)重要的,,因變形過(guò)大而導(dǎo)致報(bào)廢的數(shù)量不少。為減小和控制熱處理對(duì)大型鋁合金鑄件變形,可通過(guò)優(yōu)化熱處理工藝參數(shù),,采取增加等溫階段,、控制升溫速度和零件的入爐溫度、提高淬火水溫等工藝措施,,來(lái)減小其熱處理變形,。
大型鋁鑄件鑄造工藝的特點(diǎn):
(1)大型常見(jiàn)形狀壓鑄鋁件一般采用砂型鑄造工藝,因而有較強(qiáng)的鑄造工藝規(guī)律可以遵循,,可建立鑄造工藝模式,。
(2)大型套類(lèi)、箱類(lèi)鋁鑄件,,壁厚尺寸控制難度較大,,在工藝設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)外模及芯盒應(yīng)采用不同的鑄造收縮率,,此外,,還應(yīng)增加泥芯的退讓性。
(3)大型環(huán)類(lèi),、板類(lèi)鋁鑄件,,容易產(chǎn)生變形,要針對(duì)鋁鑄件的具體結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)置防變形拉筋加以預(yù)防,。此外,,冒口盡可能不設(shè)置在鋁鑄件本身,澆注完后待其完全冷卻后再進(jìn)行拆箱,。
(4)箱類(lèi)鋁鑄件中若含有厚度較薄且方向急拐的隔板時(shí),,澆注系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足從隔板開(kāi)入盡快充型的要求。
采用鑄造鋁合金零件對(duì)于提升整車(chē)綜合性能是非常有益的,,采用現(xiàn)代虛擬驗(yàn)證,、模擬鑄造、拓?fù)鋬?yōu)化等先進(jìn)設(shè)計(jì)手段,,能夠很好地解決阻礙鑄造鋁合金大規(guī)模應(yīng)用的問(wèn)題,,從而使鑄造鋁合金零件在重型貨車(chē)上得到應(yīng)用。
鑄造鋁合金零件在重型貨車(chē)上的應(yīng)用領(lǐng)域大致可以分為發(fā)動(dòng)機(jī),、輪轂,、底盤(pán)的連接及承載件三個(gè)方面。
發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和氣缸蓋均要求材料的導(dǎo)熱性能好,,抗腐蝕能力強(qiáng),,而鋁合金在這些方面具有非常突出的優(yōu)越性,所以鑄造鋁合金零件率先在重型貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上得以應(yīng)用,。目前國(guó)外大部分先進(jìn)重型貨車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)鋁合金化,,采用鋁合金的部件有氣缸體,、氣缸蓋、活塞,、進(jìn)氣歧管,、散熱器及一些附件的殼體和支架等,輕量化效果可達(dá)30%~40%,。全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已基本成熟,,在許多乘用車(chē)中已有使用。
輪轂
由于鑄造鋁合金質(zhì)量輕,、強(qiáng)度高,、散熱性好、外表美觀等一系列突出的優(yōu)點(diǎn),,重型貨車(chē)輪轂也開(kāi)始使用鑄造鋁合金材料,。與普通輪轂相比,鋁鑄件輪轂具有散熱性好,,防比輪胎過(guò)熱,,尺寸精度高,減少橫向和縱向的振動(dòng)等一系列優(yōu)點(diǎn),。
底盤(pán)的連接及承載件
鑄造鋁合金零件在重型貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及輪轂上的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟,,目前鑄造鋁合金零件的應(yīng)用趨勢(shì)正在向更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展,鑄造鋁合金零件已在重型貨車(chē)底盤(pán)的連接及承載零部件上使用,。
北美地區(qū)車(chē)型輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行得較早,,鑄造鋁合金研究處于領(lǐng)先水平,鑄造工藝先進(jìn),,也是最早將鑄造鋁合金應(yīng)用在重型貨車(chē)底盤(pán)的連接及承載零部件上的地區(qū),,目前使用鑄造鋁合金的零件包括車(chē)架橫梁及大部分底盤(pán)支架,主要采用普通鑄造及加壓鑄造工藝,。
鑄造鋁合金固溶處理淬火冷卻時(shí),,冷卻速度越快,產(chǎn)生的熱應(yīng)力越大,,零件變形也越大,。在保證冷卻過(guò)程中不析出第二相的前提下,降低冷卻速度,能有效地減小零件變形,。鑄造鋁合金固溶處理通常都采用水作為冷卻介質(zhì),而水的冷卻能力受其溫度的影響很大,。
大型鋁壓鑄件的熱處理,,通過(guò)優(yōu)化熱處理工藝參數(shù),采取增加等溫階段,、控制升溫速度和零件的入爐溫度,、提高淬火水溫等工藝措施(還可通過(guò)改善零件裝夾擺放方式,,以及使用校正等手段),能夠有效減小大型鋁合金鑄件熱處理變形,。
歐洲重型貨車(chē)廠家近年新推出的車(chē)型中,,底盤(pán)的連接及承載的零部件也開(kāi)始有鑄造鋁合金零件的使用,說(shuō)明歐洲重型貨車(chē)正在對(duì)鑄造鋁合金零件的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行拓寬,。
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