巴氏合金轴瓦低压铸造工艺,能实现层流填充,无气孔,可通过热处理提高其力学性能,但是该法冷却速度较慢,晶粒较为粗大,生产周期长,且在综合 力学性能上很难获得更大的提高。挤压铸造是一种低速填充、高压结晶的铸造工艺,该工艺充填速度相对较小,补缩作用较强,合金与铸型件的传热系数较大,生产 出的铸件晶粒细小,缺陷(缩孔、缩松、气孔)较少,生产效率较高,通过热处理更进一步提高材料的综合力学性能,减轻轴瓦挤压铸造材料的损耗。
 

 

  一:挤压铸造设备及技术参数
 

 

  巴氏合金轴瓦,其尺寸为157.2mm*177.8mm,偏距为35mm,其节圆直径为114.3mm,中心孔直径为66.56mm。所用铸造设备为 两板全立式加压铸造机,下置式压射系统提供100mpa的压射力,冲头直径为150mm,上置二次补压装置,满足铸件对局部区域进行补缩要求。
 

 

  二:巴氏合金铸件浇注、溢流、排气系统设计
 

 

  为使铸件顺利填充并获得顺序凝固的理想效果,实现二次补压进行补缩,在铸件上加大铸件末端壁厚。挤压铸造的特点是低速充填,高压凝固,为利于压力的传 递,内加口尺寸应尽可能设计大一些。根据轴瓦的结构,排气口设置在边缘较为理想,可以通过顶针排气,排气塞排气和末端溢流排气等方式实现气体的排出。
 

 

  在挤压铸造巴氏合金液填充的过程中容易形成渣料,模具温度也相对较低,在慢速填充的过程中,前端巴氏合金液液存在冷料,易污染的情况。为提高挤压铸件的质量,增加溢流集渣包尤其重要。
 

 

  三:巴氏合金轴瓦模拟分析
 

 

  通过模拟结果,可知轴瓦边缘在填充中与模具内腔表面接触时间最长,容易造成冷料,模具在该处应当设置保温或加热装置。通过铸件凝固过程各部分的温度变化,可以看见轴瓦的厚大处形成热节,铸件该处容易产生缩孔、缩松缺陷。模具在该处需要加大换热量以及保证温度梯度。
 

 

  四:巴氏合金轴瓦模具的改进设计
 

 

  通过分析可知,轴瓦部分内凹部分,需要设置侧向抽芯,由于直浇道的倒锥结构,模具必须要先切除直浇道才能开模,轴瓦凝固过程中要求二次补压进行补缩, 综合考虑后,模具中心增加二次补压杆兼并分类锥和内切道功能。并且在模具相应部位开设模具恒温通道,其中浇口套、补压杆用水冷降温,其他各部分用传热油恒 温。
 

 

  五。改进后巴氏合金挤压模拟结果
 

 

  从试验图像我们可以看出,巴氏合金液在充型过程中流动比较平稳,铸件成形良好,流动钱沿呈现半固态金属的流动状态,流体自由表面光滑,没有喷溅,大大 减少卷气的发生,使得铸件的致密性有较大的提高。在充型过程中,最先进入型腔的金属液都按照设计要求顺利的进入了溢流槽部分。
 


2015年05月19日

巴氏合金丝具有良好的磨合性、抗咬合性、嵌藏性合耐蚀性
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