本發明涉及鑄造技術領域,尤其涉及一種鎂合金輪轂擠壓鑄造工藝。
背景技術:
目前,節能降耗已經成為世界汽摩發展的主流。為此,在汽車上采用鎂臺金、復合材料等現代高比性能材料減輕汽摩結構,特別是高速運動部件的重量,己成為改善汽車動力性能和排放污染的主要材料手段。鎂合金擁有低價格、高比性能、突出的抗疲勞和阻尼減震降噪性能,特別適合作轎車、輕型汽車、摩托車的輪轂材料。
我國是摩托車生產、使用和出口的大國,也正在成為汽車生產、使用大國。我田鎂資源豐富,已經成為原鎂生產大困,但因為缺乏鎂臺金生產應用技術,現在國產原鎂的80%用作廉價原材料山口。輪轂是汽車、摩托車上單種鑄件重量最大、用量最多的逐漸(每輛汽車需5個輪轂,重量達20-30kg,每輛摩托車需兩個輪轂,重量達到4-8公斤)。如在國產汽車、摩托車上規模應用鎂合金,每年鎂合金需求量將達到15萬噸以上,每年產值可以達到11.4億人民幣左右。因此,用鎂合金替代現有的鋁合金,制造出符合要求的鎂合金輪轂,具有重大的經濟利益。
但現有的鋁合金輪轂生產工藝,由于鋁合金性能與鎂合金性能完全不同,二者無法替換使用,因此開發鎂合金輪轂的鑄造工藝是十分必要的。
技術實現要素:
本發明的目的在于提出一種鎂合金輪轂擠壓鑄造工藝,能夠滿足輪轂服役性能。
為達此目的,本發明采用以下技術方案:
一種鎂合金輪轂擠壓鑄造工藝,其澆注溫度為670℃-690℃,模具預熱溫度為240℃-260℃,沖頭壓射速度0.14-0.16m/s,擠壓鑄造壓力為60-100MPa,加壓時間為50ms-100ms,保壓壓力為75-85MPa。
模具溫度的高低,直接影響到鑄件質量和鑄型的壽命。模具預熱溫度過低,澆注的合金液在注入型腔后會很快凝固,在加壓前就形成較厚的結晶硬殼,影響加壓效果。此外,還由于金屬中溫度梯度的增加,使得鑄件形成大的柱狀晶,增加冷隔等缺陷。模具預熱溫度高,會增加鑄型的熱應力,導致金屬與型腔表面粘接,降低鑄型壽命,同時會帶來脫模困難。因此本發明針對鎂合金的特點,設定模具預熱溫度為240℃-260℃,優選250℃。
合金澆注溫度對金屬成型具有顯著影響。擠壓鑄造中的合金澆注溫度應該在合理的范圍內,盡可能的的取低值。因為采用低溫澆注時,合金中的溫度梯度相對較小,產生的氣體量較少,在鑄件凝固時就可減少鑄件收縮,減少縮孔、縮松等缺陷。同時,較低的溫度可提高鑄型壽命,減少液態金屬的噴濺和披縫,細化晶粒組織,自利于鑄件質量的改善和提高,由于擠壓鑄造是在高壓下凝固,所以有條件實現低溫澆注。但若澆注溫度過低,此時合金極易凝固,導致鑄充不滿。若溫度過高,則容易產生縮孔,還會影響到模具壽命。
本發明基于上述考慮,選擇澆注溫度為670℃-690℃,優選680℃。
本發明針對鎂合金的組成特性,選擇特定的工藝條件,擠壓鑄造得到的鎂合金輪轂重量輕,強大度,滿足輪轂的服役性能。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1
一種鎂合金輪轂擠壓鑄造工藝,其澆注溫度為680℃,模具預熱溫度為250℃,沖頭壓射速度0.14m/s,擠壓鑄造壓力為60MPa,加壓時間為50msms,保壓壓力為75MPa。
實施例2
一種鎂合金輪轂擠壓鑄造工藝,其澆注溫度為670℃,模具預熱溫度為240℃℃,沖頭壓射速度0.16m/s,擠壓鑄造壓力為100MPa,加壓時間為100ms,保壓壓力為85MPa。
經實施例1-2驗證,其充型液流速度均勻,充型狀態良好,完成充型之后的鑄件溫度分布均勻,鑄件凝固平穩迅速,按照設計的順序完成凝固。鑄件內部質量好,無明顯缺陷。