鎂合金輪轂真空壓鑄工藝研究

任成森 韓龍 林生斌

青海鹽湖特立鎂有限公司

一、輪轂結(jié)構(gòu)簡介

（一）鎂合金輪轂結(jié)構(gòu)簡介。構(gòu)成輪轂的構(gòu)件是，輪輞、輪芯和輪輻，輪轂通過這三個(gè)部分結(jié)構(gòu)和輪胎及車體的中心軸進(jìn)行銜接，輪轂的作用在于，首先減少路面不平造成的摩擦力，其次在道路和輪胎之間起傳遞摩擦力的作用，最后確保車轉(zhuǎn)彎順暢安全。所以鎂合金輪轂簡單的理解就是將普通的輪轂更換為鎂合金的輪轂，其中的意義在于鎂合金的特點(diǎn)是在于自身密度小、強(qiáng)度高、質(zhì)量小的特點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用中減震性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性都有著極佳的性能。

（二）鎂合金輪轂的整體造型。就目前的實(shí)際情況來說，目前輕合金輪轂行業(yè)中市場上主要的輪轂產(chǎn)品是鎂合金輪轂，也有高成本制造的組合式輪轂，但一般都應(yīng)用在特殊的汽車上，而一般的鎂合金輪轂所應(yīng)用的都是摩托車所用，而輪轂造型的設(shè)計(jì)上除開代表著車型檔次和外表以外，還保障著車體的穩(wěn)定性和適用性，在外形逐漸藝術(shù)化的同時(shí)，穩(wěn)定性也應(yīng)該的到保障。實(shí)際情況中鎂合金車輪轂主要是應(yīng)用在種排量的摩托車當(dāng)中，近年來因環(huán)保理念的和節(jié)能理念的提倡，電動(dòng)摩托逐漸使用增多，鎂合金車輪轂也已經(jīng)進(jìn)行應(yīng)用。

（三）輪輻的實(shí)體造型。輪輻的形狀沒有統(tǒng)一的規(guī)定和要求，目前市場上的輪輻形狀千奇百怪，但是無論形狀是何種，其設(shè)計(jì)原則是要保證輪輻有較好的散熱性，按照形式可以分為兩種：鋪板式輪輻和條式輪輻。另外鋪板數(shù)量和輪輻形狀在設(shè)計(jì)當(dāng)中所需考慮的因素在于，鋪板數(shù)量與保證散熱功能的合理方案，鋪板太多可以保證車輪轂的穩(wěn)定和強(qiáng)度，外觀也更美觀，但是會(huì)使車輪轂重量增加，不利于車輪輻散熱。

（四）輪輞造型設(shè)計(jì)。輪輞是和輪胎直接連接在輪轂上的，與輪輻不同的是輪輞的外觀和尺寸大小都有國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，在輪輞上最容易受到損傷的部位叫輪緣，容易遭受外力載荷的沖擊而變形。國家對(duì)于輪輞進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原因也在于輪輞的尺寸大小寬度和地面接觸面積都會(huì)影響和車胎的配合性，從而影響車輛安全，一般來講，車輞的寬度越大，輪胎接觸地面面積也會(huì)增大，抓地性就十分牢靠，但同樣因?yàn)樽サ讖?qiáng)所以摩擦力也較大，導(dǎo)致油耗多。

二、壓鑄技術(shù)簡介

壓鑄是構(gòu)件成型的關(guān)鍵工藝流程，具有穩(wěn)定性和科學(xué)的性的模具在合理的溫度設(shè)置下可以保證合金鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，可以降低鑄件殘次品的概率。

（一）壓力鑄造較其他鑄造工藝具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)

①壓鑄的效果好，成型的構(gòu)件質(zhì)量高，互換性準(zhǔn)確，不需要進(jìn)行其他工序的加工處理。②形狀復(fù)雜的薄壁鑄件生產(chǎn)較為困難并無法保證治療，而壓鑄可以很好地解決這個(gè)問題。③壓鑄特有的施工工藝會(huì)增強(qiáng)鑄件自身的組織性，從而保障壓鑄構(gòu)件具有較高的強(qiáng)度和硬度。④提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，其實(shí)以實(shí)際效益來說，這也是壓鑄技術(shù)之所以能逐漸被廣泛使用的最大原因，商業(yè)生產(chǎn)中，成本和經(jīng)濟(jì)效益肯定是有限考慮的，壓鑄可已通過機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率的提高就意味著市場競爭力的提升和經(jīng)濟(jì)效益的增加。

總的來說壓鑄技術(shù)存在著很大的優(yōu)勢(shì)，但并不是說壓鑄技術(shù)就是完美的工藝，它也存在著很多的問題，如因壓鑄過程不能及時(shí)排除殘留氣體，導(dǎo)致鑄件存在氣孔，但是這種問題是可以通過技術(shù)解決，而解決的方法就是真空壓鑄，真空技術(shù)在解決鑄件內(nèi)部氣孔缺陷上面有著很大的優(yōu)勢(shì)。

（二）真空壓鑄相較普通壓鑄具有的優(yōu)勢(shì)

（1）最大可能的減少普通壓鑄的氣孔，在提高壓鑄構(gòu)件的力學(xué)性能有比較好的效果（2）可以有效地降低型腔背壓，加快熔體充型的速度，對(duì)于薄壁鑄件以及復(fù)雜形狀的鑄件進(jìn)行生產(chǎn)。（3）可以進(jìn)行較為廣泛的合金壓鑄生產(chǎn)，因可以弱化金屬流動(dòng)性阻力，使得流動(dòng)性較差的合金依然可以正常進(jìn)行生產(chǎn)。（4）在真空環(huán)境下進(jìn)行壓鑄可以很有效的避免金屬遭受到污染，真空壓鑄的基本要求就是高密封性和高模具精度。

三、鎂合金輪轂真空壓鑄工藝研究

在本文對(duì)鎂合金輪轂進(jìn)行研究的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，真空壓鑄系統(tǒng)還不夠完善，按照真空壓鑄的基本理論和技術(shù)要點(diǎn)來看，對(duì)于商業(yè)所用的真空輔助系統(tǒng)還需要不斷地改善才能進(jìn)行使用，本文所對(duì)鎂合金真空壓鑄研究主要有如下幾點(diǎn)。

（1）鎂合金輪轂的數(shù)據(jù)模型中，根據(jù)其中的澆注排溢參數(shù)和壓鑄的工藝參數(shù)進(jìn)行分析提供新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以供在實(shí)際操作中進(jìn)行參考。（2）認(rèn)真分析各部分參數(shù)以及其他影響因素對(duì)于真空壓鑄的影響，從根源上找出問題，從而進(jìn)行分析研究，為真空壓鑄的試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)和參數(shù)基礎(chǔ)。（3）要對(duì)以往的真空壓鑄工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性的試驗(yàn)研究和分析，然后建立設(shè)計(jì)型腔真空的模型，進(jìn)行試驗(yàn)和分析。（4）真空壓鑄系統(tǒng)中必須要進(jìn)行檢測(cè)硬件的加入，設(shè)計(jì)真空度的實(shí)施檢測(cè)裝置，對(duì)壓鑄工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，觀測(cè)分析真空度和抽氣時(shí)間的關(guān)系。

結(jié)語：總而言之，針對(duì)于鎂合金輪轂真空壓鑄工藝目前還存在著一些問題需要進(jìn)行改進(jìn)，本文從鎂合金輪轂的基本情況開始，逐步深入研究了真空壓鑄的理論和特點(diǎn)，從而給出實(shí)際應(yīng)用在真空壓鑄上所應(yīng)該注意的技術(shù)要點(diǎn)和理論基礎(chǔ)，希望能為鎂合金在進(jìn)行真空壓鑄中能取得更好的效果也希望可以解決真空壓鑄存在的問題上為廣大研究者提供些許思路。