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 何元元  白智淵

 （陜西法士特汽車傳動(dòng)集團(tuán)有限責(zé)任公司）

摘要分析了離合器殼體鑄件的結(jié)構(gòu)，研究了低壓鑄造離合器殼體鑄件工藝的難點(diǎn)。通過(guò)增加保溫冒口、調(diào)整涂層厚度、設(shè)置預(yù)鑄孔、優(yōu)化澆注系統(tǒng)、調(diào)整澆注參數(shù)等多種手段，解決了離合器殼體鑄件厚大部位的鑄造缺陷問(wèn)題，生產(chǎn)出滿足使用要求的合格鑄件。

關(guān)鍵詞  離合器殼體；鑄造缺陷；澆注系統(tǒng)

中圖分類號(hào)  TG249.2；TG146. 21  DOI：10. 15980/j．tzzz. 2016. 05. 012

 鋁合金殼體鑄件一般采用低壓鑄造工藝生產(chǎn)。其中變矩器殼體目前主要以進(jìn)口為主，國(guó)外采用重力鑄造工藝生產(chǎn)。筆者以變矩器殼體鑄件為研究對(duì)象，分析了低壓鑄造工藝的難點(diǎn)，采用多層澆注工藝，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，旨在為該鑄件的穩(wěn)定生產(chǎn)提供參考。

1  鑄件材料及技術(shù)要求

 變矩器殼體材質(zhì)為Al-Si-Mg合金，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：6.5%～7.5%的Si，0.25%～0.45%的Mg，0.08%～0. 02%的Ti，余量為Al。

 技術(shù)要求：符合GB/T 9438-2009標(biāo)準(zhǔn)；100%的X射線探傷檢查、樣件熒光探傷，要求鑄件不得有氣孔、裂紋、縮孔等缺陷；T6熱處理后本體取樣，抗拉強(qiáng)度≥275M Pa，屈服強(qiáng)度≥220 M Pa，伸長(zhǎng)率≥3%。

 鑄件外形尺寸為姐90 mm×360 mm，最小壁厚為6 mm，最大壁厚為50 mm，鑄件質(zhì)量為30 kg。對(duì)其尺寸精度、表面及內(nèi)在品質(zhì)要求較高。鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜（多處熱節(jié)），鑄造難度較大。

2  鑄造工藝分析與驗(yàn)證

2.1  鑄造工藝分析

 鑄件壁厚差異較大，熱節(jié)分散，易出現(xiàn)縮孔。上下區(qū)域壁厚基本均勻，中間幾處法蘭凸臺(tái)較多，形成較大熱節(jié)，不利于通過(guò)下部對(duì)中部補(bǔ)縮。需通過(guò)在中間增加階梯澆道補(bǔ)縮。由于目前只有低壓澆注設(shè)備，只能采用低壓鑄造工藝進(jìn)行該鑄件的生產(chǎn)。

2.2澆注系統(tǒng)設(shè)置

 采用升液盆多澆口的澆注方式。為了保證中間兩層的補(bǔ)縮，設(shè)置階梯澆注系統(tǒng)；在中腔成形的砂芯上開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)對(duì)該部位的熱節(jié)進(jìn)行補(bǔ)縮。鑄件澆口設(shè)置見(jiàn)圖1，下口面有4個(gè)進(jìn)料口、中心部位有兩層澆口。

2.3模具結(jié)構(gòu)

 根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)，將模具分型為上、下、前、后、左、右6個(gè)開(kāi)模，澆口部位設(shè)計(jì)澆口套加保溫層，上�？紤]整體冷卻，局部設(shè)置點(diǎn)冷或風(fēng)冷。側(cè)模所有搭子上盡量做出預(yù)鑄孔，并考慮冷卻。

2.4澆注參數(shù)

 由于澆注過(guò)程中金屬液的流程較長(zhǎng)，澆注過(guò)程降溫多，為保證鑄件成形，澆注溫度、模具溫度需適當(dāng)提高，因此將澆注溫度設(shè)為(720±10)℃。其他參數(shù)見(jiàn)表1。

2.5缺陷分析及措施制定

 通過(guò)外觀檢查，鑄件上部法蘭處有明顯的縮陷（位置1處）及澆不足（位置2處），見(jiàn)圖2。

 通過(guò)解剖檢查，發(fā)現(xiàn)凸臺(tái)（位置3、4、5處）內(nèi)均存在縮孔，見(jiàn)圖3。分析認(rèn)為這些缺陷由該熱節(jié)部位凝固過(guò)程中未得到有效補(bǔ)縮所致。為此，采取了如下措施：①位置1處的缺陷通過(guò)上模的冷卻；②位置2處缺陷采用提高澆注溫度的方法，將澆注溫度由(720±10)℃提高到(725±10)℃；③位置3處缺陷通過(guò)增加兩個(gè)排氣塞的措施增加排氣、改善冷卻環(huán)境；④位置4、5兩處通過(guò)調(diào)整模具涂層厚度，改善搭子處冷卻添加，實(shí)現(xiàn)順序凝固。⑤底部4個(gè)澆口不同步凝固，且底模抱緊力較大致鑄件開(kāi)模變形，最終確定去掉底部4個(gè)澆口。

2.6模具結(jié)構(gòu)及工藝調(diào)整

 通過(guò)改進(jìn)后再次澆注驗(yàn)證，位置2、4、5等3處缺陷得以解決，位置1、3兩處缺陷仍然存在，底部變形問(wèn)題得以改善，未見(jiàn)有新增缺陷。根據(jù)本期試制的情況，對(duì)模具結(jié)構(gòu)及工藝做了如下調(diào)整：①法蘭面增加6個(gè)冒口并對(duì)冒口做保溫處理；②3號(hào)搭子處增加預(yù)鑄孔；③澆注溫度降至( 710±10)℃。澆注后經(jīng)X射線探傷及解剖檢驗(yàn)，鑄件內(nèi)部缺陷得到改善，可滿足使用要求。

3  結(jié)  論

 在低壓鑄造中，通過(guò)增加保溫冒口、調(diào)整涂層厚度、設(shè)置預(yù)鑄孔、優(yōu)化澆注系統(tǒng)、調(diào)整澆注參數(shù)等手段，能有效解決復(fù)雜鑄件熱節(jié)部位的鑄造缺陷。制定低壓鑄造工藝時(shí)需綜合評(píng)估鑄件可能出現(xiàn)的缺陷及生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，在模具上預(yù)留后續(xù)整改的空間，為后續(xù)的整改優(yōu)化提供方便。