鋁合金汽車轉向節精密鑄造工藝研究

趙海濤，甘萬兵，晏洋，席小龍，姚會婷，陳毅，丁華鋒,2*

鋁合金汽車轉向節精密鑄造工藝研究

趙海濤1，甘萬兵1，晏洋1，席小龍1，姚會婷1，陳毅1，丁華鋒1,2*

（1.湖北三環鍛造有限公司，湖北 襄陽 441700；2.湖北文理學院 汽車與交通工程學院，湖北 襄陽 441053）

對某鋁合金汽車轉向節的精密鑄造工藝進行設計與優化研究，以得到合格的鋁合金汽車轉向節的精密鑄造工藝方案。結合鋁合金轉向節鑄件的結構特征、鑄件材料特性和鑄造經驗，在轉向節鑄件主體部和鵝頸部各開設一個內澆口，設計了鋁合金轉向節初始澆注方案；通過在初始工藝方案中鑄件缺陷較嚴重的區域設置補縮冒口、在鑄件頂部增設排氣道等措施給出了鋁合金汽車轉向節的優化澆注方案，基于ProCAST軟件建立了鋁合金轉向節精密鑄造2種澆注方案的有限元模型，對鋁合金轉向節精密鑄造的充型過程、凝固過程及縮孔縮松特性進行了數值模擬與分析。鋁合金轉向節鑄件初始澆注方案的充型過程相對穩定流暢，鑄件在凝固過程中有孤立液相區的形成，完全凝固后鑄件中間部位存在大面積縮松縮孔缺陷；優化澆注方案能夠控制金屬液的流動、充型順序及凝固特性，鑄件的整個凝固過程基本呈中間對稱分布，最后凝固區域位于補縮冒口內部，最大縮孔縮松率控制在2%以下。優化澆注方案的設計合理且有效，能夠有效地消除鋁合金轉向節鑄件的缺陷。

鋁合金；轉向節；精密鑄造；鑄造缺陷；工藝設計；……