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原文传递某铝合金汽车副车架的研发

论文题名：	某铝合金汽车副车架的研发
关键词：	汽车副车架;铝合金;熔体处理工艺;铝铸件;铸造工艺;细化剂
摘要：	副车架属于汽车上的安全结构件，它对于提高汽车的舒适性和安全性有很大的帮助，其材料一般为钢和铝合金。近年来汽车轻量化的发展势头迅猛，铝合金在汽车行业中的使用比例越来越大。然而目前我国铝合金汽车副车架主要依赖进口，价格昂贵，因此本文以一款性能的汽车铝合金副车架为基础进行开发，实现该副车架的国产化，同时为今后更多铝合金副车架的国产化提供参考。　　本文通过合理设计副车架铝铸件的铸造工艺以及铝合金熔体处理工艺，并设计了合理的冷却和排气方案，以获得质量合格的铸件，并通过优化合金成分提高了合格率。　　在信息时代的今天，铸造工艺的设计已经成熟的与计算机技术相结合，CAD/CAE技术也已广泛的应用在了铸造模具行业。本课题中首先运用Pro/Engineering进行实体建模以及浇冒系统、冷却系统及排气系统的辅助设计;再运用MAGMA soft铸造模拟仿真软件进行铸造工艺的模拟仿真，获得不同铸造工艺方案下铸件充型和凝固过程的可视化的结果，分析比较后确定最佳工艺方案，并根据模拟结果判断铸造工艺设计的不足之处，然后进行优化设计。CAD/CAE技术的利用，明显缩短了铸件的研发周期，并且大量节约了研发成本。　　通常铝合金的熔体处理需要进行精炼、变质以及细化处理。　　精炼处理可以去除铝液中大部分的熔炼夹渣、氧化夹杂和气体。根据经验，在工厂精炼条件下，精炼温度在720℃，氮气除气30分钟精炼效果较佳。　　变质效果是由变质剂和变质工艺决定。考虑到铸件实际的生产条件，本文选择了锶变质剂。经过多次实验，确定了最佳变质工艺为:变质剂采用Al-10Sr中间合金，在720℃左右的变质温度下，当铝液中Sr含量大于0.0221％小于0.0512％范围内，变质1～2h，变质正常。　　在一定的细化温度下，细化剂的加入量对于细化效果有着明显的影响。本文探究了在工厂实际生产条件下细化剂的加入量对细化效果的影响，得出了在该工厂生产条件下，在720℃左右的细化温度下，铝液中Al-5％Ti-0.2％C细化剂的添加量控制在1.5％左右，细化时间在40～120min内，细化效果良好。　　通过铸件的试制，根据实际出现的具体问题，再次优化铸造工艺和熔炼工艺，确定改副车架的最终生产工艺。
作者：	张晓冉
专业：	材料工程
导师：	杨华;刘永跃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文