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模具冷却方式对轮毂组织及性能的影响
| 论文题名： | 模具冷却方式对轮毂组织及性能的影响 |
| 关键词： | 铝合金;显微组织;力学性能;汽车轮毂 |
| 摘要： | 本文研究对象为A356.2铸造铝合金，以不同的冷却状态模具生产方法，探究低压铸造过程中，对产品性能的影响为目的，采用风冷却模具和水冷却模具为手段，对所获得的轮毂毛坯显微组织和力学性能进行分析和比较，并对比了不同冷却方式对轮毂生产效率的影响。 针对相似轮型，采用成熟的风冷工艺和水冷工艺参数，对所对应的模具获得的轮毂进行显微组织和力学性能进行研究。无论是风冷还是水冷模具下获得的轮毂，其α-Al与Si相大小是与取样的所在位置有关的。按照α-Al与Si相的由大到小排序分别为轮心部位、轮辐、内轮缘、轮辋、外轮缘，这是与各部分的冷却先后顺序和冷却速率有关的。对应的各部分的力学性能排序与显微组织排序相同，由最强力学性能至最弱依次为外轮缘、轮辋、内轮缘、轮辐、轮心部位。 与风冷模具相比较，水冷模具由于其导热系数大，铝液在进入模具型腔并成型后，通过水冷的方式，在保证顺序凝固的前提下，水冷模具中毛坯冷却速率大，α-Al细小，二次枝晶小并且枝晶间距小，Si相呈现出短圆棒状。而风冷模具下获得的轮毂毛坯显微组织中，二次枝晶较大，Si相与水冷模具下获得的轮毂组织相比，呈现出较长的圆棒状。通过对比相同位置的风冷轮毂与水冷轮毂力学性能取样可以发现，水冷模具下获得的轮毂力学性能与风冷相比抗拉强度提高7％，轮心延伸率提高50%。 经过轮毂产品的功能可靠性试验（弯曲疲劳试验、径向疲劳试验、13°冲击试验）验证，不管是风冷还是水冷轮毂，均能够通过上述三大评定试验，对于轮毂的日常使用，两种工艺均能够满足要求。但对于工厂生产来说，水冷轮毂平均生产效率与风冷轮毂相比提高了25%，这对于生产过程中的降低成本过程是很大的优势，值得在工艺上全面推广使用。 |
| 作者： | 韩波 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 付瑞东;吴群虎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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