模具冷卻方式對(duì)輪轂組織及性能的影響.pdf

1、本文研究對(duì)象為A356.2鑄造鋁合金，以不同的冷卻狀態(tài)模具生產(chǎn)方法，探究低壓鑄造過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)品性能的影響為目的，采用風(fēng)冷卻模具和水冷卻模具為手段，對(duì)所獲得的輪轂毛坯顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析和比較，并對(duì)比了不同冷卻方式對(duì)輪轂生產(chǎn)效率的影響。
　　針對(duì)相似輪型，采用成熟的風(fēng)冷工藝和水冷工藝參數(shù)，對(duì)所對(duì)應(yīng)的模具獲得的輪轂進(jìn)行顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行研究。無(wú)論是風(fēng)冷還是水冷模具下獲得的輪轂，其α-Al與Si相大小是與取樣的所在位置有關(guān)的。

2、按照α-Al與Si相的由大到小排序分別為輪心部位、輪輻、內(nèi)輪緣、輪輞、外輪緣，這是與各部分的冷卻先后順序和冷卻速率有關(guān)的。對(duì)應(yīng)的各部分的力學(xué)性能排序與顯微組織排序相同，由最強(qiáng)力學(xué)性能至最弱依次為外輪緣、輪輞、內(nèi)輪緣、輪輻、輪心部位。
　　與風(fēng)冷模具相比較，水冷模具由于其導(dǎo)熱系數(shù)大，鋁液在進(jìn)入模具型腔并成型后，通過(guò)水冷的方式，在保證順序凝固的前提下，水冷模具中毛坯冷卻速率大，α-Al細(xì)小，二次枝晶小并且枝晶間距小，Si相呈現(xiàn)出短圓棒

3、狀。而風(fēng)冷模具下獲得的輪轂毛坯顯微組織中，二次枝晶較大，Si相與水冷模具下獲得的輪轂組織相比，呈現(xiàn)出較長(zhǎng)的圓棒狀。通過(guò)對(duì)比相同位置的風(fēng)冷輪轂與水冷輪轂力學(xué)性能取樣可以發(fā)現(xiàn)，水冷模具下獲得的輪轂力學(xué)性能與風(fēng)冷相比抗拉強(qiáng)度提高7％，輪心延伸率提高50%。
　　經(jīng)過(guò)輪轂產(chǎn)品的功能可靠性試驗(yàn)（彎曲疲勞試驗(yàn)、徑向疲勞試驗(yàn)、13°沖擊試驗(yàn)）驗(yàn)證，不管是風(fēng)冷還是水冷輪轂，均能夠通過(guò)上述三大評(píng)定試驗(yàn)，對(duì)于輪轂的日常使用，兩種工藝均能夠滿足要求。但