新型真空高壓鑄鋁車身結構件的材料研發(五金模具制作用到哪些材料)
很多人不知道新型真空高壓鑄鋁車身結構件的材料研發的知識,小編對五金模具制作用到哪些材料進行分享,希望能對你有所幫助!
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新型真空高壓鑄鋁車身結構件的材料研發
金屬模薄壁件凝固速度快,會影響變質效果;壓鑄件在充型時,鋁湯會裹入大量氣體,除產生氣孔外,還會在后期熱處理時發生鑄件近表面氣泡鼓起問題,如圖3所示。
這是因為鑄件凝固后再進行熱處理,氣孔將因高溫而膨脹,合金也因高溫而軟化。
而此時已沒有凝固時的金屬模具阻擋,于是容易在鑄件表面形成鼓包。
嚴重的鼓包,除影響外觀外,也將在受載時成為應力集中點,可能導致裂紋從鼓包處起源。
將壓鑄模具抽為真空,就可以顯著減少充型時裹入的氣體。
這樣在凝固成型后再對零件進行固溶和人工時效熱處理,可不發生鼓包問題。
而此時因為硅相經熱處理后顆粒更圓潤,從而可以顯著提高材料塑性,達到斷后伸長率設計指標。
這樣的真空高壓鑄造件,除保留了壓鑄件固有的優點外,還可以適用鉚接、焊接(同樣因裹入氣體會造成焊接氣孔和鼓包)等更靈活的連接方式,用于要求高塑性、韌性等多種受載場合,是對壓鑄工藝具有歷史意義的革新。
為保障充型能力、抗熱裂和減少縮孔,傳統壓鑄件一般選用高硅的鋁合金。
同時為進一步提高強度,銅和鎂元素也是經常添加的。
Mg2Si硬質相,需通過適當的熱處理,才能起到良好的強化作用。
而Al2Cu硬質相,即使不進行熱處理也能起到顯著的強化作用。
但鐵元素在鋁合金中易形成針狀脆性相,如圖4所示,也是導致壓鑄件脆性高的原因之一。
加上傳統壓鑄件對塑性要求低,所以一般都不添加鍶等變質劑。
由于ShockTower對塑性要求高,其成分設計應不同于傳統的壓鑄件。
雖然為確保鑄造性能,保持了以硅元素為主(硅含量取8%~12%,在真空壓鑄條件下此含量的鑄造性能和強度都較好),但進行了以下改良創新:。
(1)銅元素降低了塑性,改為以鎂元素為主要強化元素,通過熱處理獲得所需機械性能。
(2)通過添加鍶元素,對硅相形態進行先期的改善。
(3)通過添加較多含量的錳元素,以減少含鐵脆性相對機械性能的影響。
雖然從成分設計上進行了變質處理,但還是需要對ShockTower進行熱處理,才能進一步提高性能,特別是材料塑性,以達到斷后伸長率設計指標。
鑄造鋁合金的熱處理,是通過固溶和時效等過程來改變鑄件的金相組織,控制強化相的形態、大小、分布和數量,以獲得期望的材料性能的方法。
按美國金屬手冊的定義,主要熱處理制度有:。
五金模具制作用到哪些材料
3.壓料、卸料、頂料零件:這些零件的作用是保證在沖壓工序完成后將制件和廢料的排除;主要包括卸料板、頂料器、氣動頂料裝置等零件。
4.導向零件:是保證上模與下模相對運動時有精確的導向,使凸模、凹模間有均勻的間隙,提高沖壓件的質量;包括導柱、導套、導板等零件。
5.安裝、固定零件:這些零件的作用是使上述四部份聯成整體,保證各零件間的相對位置,并使模具能安裝在壓力機上;包括上模板、下模板、模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷等。
6.緩沖零件:包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。
7.安全零件及其它輔助零件:主要有安全側銷、安全螺釘、工作限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。
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