低壓鑄造可實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化、自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)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(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng)都有可能導(dǎo)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(duì)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(fēng)機(jī)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(duì)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(shè)計(jì)不當(dāng)對(duì)輪轂裂紋的影響

（1）內(nèi)圓角大小不當(dāng)，是輪轂產(chǎn)生熱裂紋最普遍的原因，因?yàn)檩嗇炘诶鋮s時(shí)尖角處會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力。在內(nèi)圓角小的部位，即使補(bǔ)縮良好不出現(xiàn)縮裂，也會(huì)產(chǎn)生熱裂。

（2）輪轂截面驟然改變，會(huì)導(dǎo)致冷卻速度快慢不一，即使補(bǔ)縮良好也會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力，使輪轂?zāi)毯蟪霈F(xiàn)裂口或裂紋。

2　工藝參數(shù)不合理對(duì)輪轂裂紋的影響

在低壓鑄造中，由于保壓時(shí)間過長(zhǎng)，或升液管過長(zhǎng)造成升液管內(nèi)液體出現(xiàn)凝固，在輪轂鑄件頂出時(shí)承受一定的拉力，從而造成輪轂產(chǎn)生冷裂。因此設(shè)計(jì)合理的保壓時(shí)間和升液系統(tǒng)，對(duì)減少輪轂在頂出時(shí)造成的開裂有十分重要的意義。

3　模具溫度對(duì)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(shí)對(duì)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(xué)角度來看，提高模具溫度可降低金屬與模具之間的換熱強(qiáng)度，延長(zhǎng)了流動(dòng)時(shí)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(shí)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(dāng)升高有利于應(yīng)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(huì)使鑄模內(nèi)鑄件的冷卻不均勻，產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形，結(jié)果導(dǎo)致在鑄件成品上產(chǎn)生熱裂及較大的殘余應(yīng)力和殘余變形，較高的模具溫度不利于得到結(jié)晶細(xì)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(jī)會(huì)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(dāng)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(jìn)措施

（1）合理設(shè)計(jì)升液系統(tǒng)。由于保壓時(shí)間過長(zhǎng)，或升液管過長(zhǎng)造成升液管內(nèi)液體出現(xiàn)凝固，使輪轂鑄件在頂出時(shí)承受一定的拉力，從而造成輪轂產(chǎn)生冷裂，因此設(shè)計(jì)合理的升液系統(tǒng)對(duì)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(shí)液態(tài)金屬由坩堝進(jìn)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(zhǎng)，則澆注時(shí)液態(tài)金屬通過這段距離時(shí)降溫越快，極易造成升液管通道早期凝固。因此應(yīng)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(shè)備、工藝、模具等幾個(gè)方面，所以要綜合考慮，應(yīng)以減短這段距離為宜；②改進(jìn)保溫套。適當(dāng)加大保溫套內(nèi)徑，以便擴(kuò)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(dāng)加大。為防止升液管早期凝固，應(yīng)適當(dāng)加大升液管的直徑。

（2）設(shè)計(jì)合理的輪轂結(jié)構(gòu)。進(jìn)行輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)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(dāng)提高模具溫度。

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