铝合金进气歧管铸造工艺研究

轿车用铝制不见非常容易出现缩孔、疏松或者气孔等缺陷。某V26发动机进气歧管汇集了多气道和水道，结构复杂，在金属型砂芯铸造过程中常出现上述缺陷，毛坯合格率仅为20%左右，严重影响了整车生产能力的提升。通过模拟计算，从理论上预测和分析铸件可能出现缺陷的位置，从而在实际生产中采取相应的措施。

充型过程流体速度场和铸件温度场计算结果。随着充填过程的进行，流体由于砂芯形状的阻隔，其流动情况受到明显的影响，在某些区域内速度变化较大，可能会导致旋涡，出现卷气及冲刷泥芯现象。某些区域充填过程不平稳，出现孤立液相区域。从充型55%的模拟计算结果来看，受进气歧管复杂形状的影响，在进去口区域出现相当混乱的流畅形式。根据试验阶段的产品来看，这几个区域的缺陷也是非常多的。从充型温度场计算结果来看，局部区域的温度梯度不合理分布，形成过多的孤立液相区是造成缺陷的重要原因。

不同部位凝固过程冷却速率的计算结果，可知不同位置的冷却速率差别较大。气道的开口处较其他部位厚，该处明显存在局部过热的现象，凝固速度较其他部位慢，这比较容易导致铸件热节和缩孔的产生。

从指间不同部位的凝固时间计算发现，缩孔产生部位的凝固时间明显高于内交道处的铝液凝固时间，在左右气道指间的薄壁处的凝固时间   是远低于气道部位的凝固时间，这显然导致气道口附近形成了孤立液相区域。孤立液相区域的出现无疑是缩孔、气孔和浇不足等铸造缺陷形成的重要原因。

铸件在浇注过程中存在湍流，比较容易卷气，可在浇注速度和浇注方向两个方面加以改进，对模具本身做轻微的改动也是措施之一，通常可以通过在针扎较多部位开排气孔加以解决。工艺改进过程中采用了浇注中的连续抽气措施，在砂芯组合好以后，把排气管道埋入模具中针扎相对较多的位置，抽气过程持续到浇注结束，铸件的气（针）孔率下降了。

缩孔问题的产生与铸件的凝固温度分布密切相关。从以上对铸件凝固过程温度变化情况的计算，可知由于铸件相当复杂，建立凝固过程合理温度梯度的难度比较大。对于补缩，采取了包括加大暗冒口，在厚大部位加强吹气冷却、薄壁部位采用煤气枪局部加热方法，并冒口部分涂料的涂刷等措施，以控制和凝固过程温度梯度分布。通过工艺和模具改进措施，基本解决了缩孔，使毛坯合格率由原来的不足20%提高到左右。

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