鋁合金盤類零件壓鑄工藝與力學(xué)性能的研究.pdf

1、壓力鑄造在金屬加工工藝中是一種高效率、少加工的金屬成形精密鑄造方法。壓鑄件具備表面質(zhì)量好、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，普遍應(yīng)用于汽車、家電、通訊等行業(yè)。鋁合金盤類零件在生產(chǎn)機(jī)械中有著廣泛的應(yīng)用，利用傳統(tǒng)的鑄造方法如砂型鑄造、熔模鑄造等生產(chǎn)此類零件存在效率低、鑄件的內(nèi)部品質(zhì)不高等缺點(diǎn)。因此結(jié)合壓力鑄造的特點(diǎn)，利用壓力鑄造工藝的優(yōu)點(diǎn)找到合理的工藝路線在保證壓鑄件表面質(zhì)量、力學(xué)性能的前提下高效地生產(chǎn)此類零件。
　　本文以鋁合金拋光盤為研究對(duì)象，結(jié)

2、合鑄造實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，研究了砂型鑄造與壓力鑄造鑄件的顯微組織與力學(xué)性能，并開(kāi)展了A356鋁合金、ADC12鋁合金拋光盤的壓鑄工藝研究。
　　通過(guò)比較砂型鑄造與壓力鑄造生產(chǎn)的拋光盤顯微組織與力學(xué)性能差異，研究采用壓力鑄造對(duì)ADC12鋁合金顯微組織與力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，壓力鑄造的鑄件在表面質(zhì)量上明顯強(qiáng)于砂型鑄造的鑄件。壓力鑄造的鑄件顯微組織中初生α-Al相晶粒細(xì)小，樹(shù)枝狀枝晶明顯球化，共晶組織數(shù)量減少，共晶Si相也由針

3、片狀向細(xì)小的顆粒狀轉(zhuǎn)變。鑄件的力學(xué)性能得到提高，其中抗拉強(qiáng)度由207.50 MPa升高到250.80MPa、伸長(zhǎng)率由1.09％升高到1.44％、維氏硬度由78.0HV升高到97.1HV。
　　根據(jù)A356鋁合金拋光盤壓鑄生產(chǎn)的實(shí)際情況，重新對(duì)壓鑄件的外形結(jié)構(gòu)及壓鑄模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，研究壓鑄工藝參數(shù)對(duì)A356鋁合金壓鑄件的成型性、鑄件質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A356鋁合金壓鑄工藝參數(shù):壓射壓力設(shè)定為100MPa、模具溫度為260℃

4、、澆注溫度為670℃，壓射速度為2m/s，壓鑄成型的拋光盤缺陷相對(duì)較少、鑄件變形量得到控制。A356鋁合金組織中α-Al枝晶細(xì)小，沿初生α-Al相晶界分布的共晶Si相為細(xì)小針片狀及短棒狀，其中抗拉強(qiáng)度為235.5 MPa、伸長(zhǎng)率為2.45％、維氏硬度為75.3HV。
　　采用A356鋁合金壓鑄時(shí)鑄件充型不順利，出現(xiàn)粘膜及鑄件變形等問(wèn)題?？紤]到壓鑄機(jī)、壓鑄模具與壓鑄合金的有機(jī)結(jié)合，ADC12合金液比A356合金液具有更好的流動(dòng)性，更

5、好的填充性，能較好的匹配此套壓鑄模具與本實(shí)驗(yàn)用壓鑄機(jī)的技術(shù)參數(shù)，改用ADC12鋁合金后得到的鑄件輪廓清晰、沒(méi)有產(chǎn)生明顯壓鑄缺陷、比較容易壓鑄成型。在此基礎(chǔ)上研究澆注溫度與壓射速度兩個(gè)工藝參數(shù)對(duì)ADC12鋁合金鑄件表面質(zhì)量、氣孔數(shù)量、顯微組織與力學(xué)性能的影響。對(duì)壓鑄工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化:壓射壓力固定在100MPa、模具溫度為260℃、澆注溫度為680℃，壓射速度為3m/s時(shí)ADC12鋁合金壓鑄件充型完整、表面質(zhì)量好、抗拉強(qiáng)度為250.80M