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XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 文獻(xiàn)翻譯 院（系）名稱(chēng) 工學(xué)院機(jī)械系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20xx年 03 月 10 日 使用低溫永久模鑄造鋁合金JIS-AC4C 摘要：永久模具鑄造的溫度是低于200℃進(jìn)行薄壁鑄造從而獲得高強(qiáng)度。 AL-7.36％硅-0.18銅0.27Mg-0.34Fe的合金JIS-AC4C投使用底部澆注鑄造計(jì)劃。該產(chǎn)品有矩形管形狀與墻厚度1，3（70毫米寬x68毫米長(zhǎng)x180毫米高）和5毫米。熱效應(yīng)在熔體路徑比較時(shí)使用熱澆道插入時(shí)使用熱流道插入以及粉末脫模劑。精細(xì)的顯微觀察鑄造。厚度較小，較高的硬度較小的二次枝晶臂間距（SDAS）。然而，硬度和SDAS受模具溫度的影響。有人提議，為了避免熔體形成樹(shù)枝晶產(chǎn)生較高的強(qiáng)度，從而用足夠的充模鑄造。 關(guān)鍵詞：永久模鑄造，鋁7.36％硅-0.180.27Mg0.34Fe銅合金，JISAC4砂芯，粉脫模劑，低溫模具 1.介紹 一個(gè)輕量級(jí)的設(shè)計(jì)是一種有效的方式，從而減少汽車(chē)的油耗。高壓壓鑄生產(chǎn)輕型薄壁鑄件[1，2]是一個(gè)好辦法。這個(gè)過(guò)程中被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)行業(yè)。然而，高壓壓鑄產(chǎn)品經(jīng)常包括[3]所造成的缺陷氣體壓迫和預(yù)凝固。盡管技術(shù)的進(jìn)步，在實(shí)際鑄件防止這些缺陷發(fā)生是不容易的。此外，在與傳統(tǒng)的永久模鑄造的比較模具的成本是非常昂貴的。永久模鑄造，金屬流動(dòng)緩慢避免鑄造缺陷，產(chǎn)生優(yōu)良的品質(zhì)。模具溫度一般保持在300 ℃或以上達(dá)到良好的熔體填充。然而，較高的模具溫度，降低產(chǎn)品強(qiáng)度。此外，人們普遍認(rèn)為在熔體流動(dòng)下，是不適合于制造薄壁產(chǎn)品的。鑒于以上情況，我們這項(xiàng)研究的目的，為生產(chǎn)高強(qiáng)，薄壁模具，使用溫度低于200℃。據(jù)發(fā)現(xiàn)，永久模鑄造與熱流道相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了良好的金屬填充。 2 實(shí)驗(yàn) 示意圖如圖1所示，模具加工出高碳鋼（JIS-S50C）。模具有一個(gè)典型的底部澆筑計(jì)劃，澆道下面，一個(gè)流道和產(chǎn)品的一部分。該產(chǎn)品具有一個(gè)10°的拔模角度。砂芯（二氧化硅砂）創(chuàng)建一個(gè)3-D快速原型（RP）生產(chǎn)的中空形狀。對(duì)管的厚度進(jìn)行調(diào)整，以1，3和5毫米的核心大小改變。兩個(gè)流道材料改變金屬流動(dòng)過(guò)程中的傳熱效果。一個(gè)是鐵流道另一種是砂流道。鐵流道，加工出來(lái)的JISS50C塊，是流道的一部分。由RP打印機(jī)生產(chǎn)砂流道使用二氧化硅砂，用于代替鐵流道實(shí)驗(yàn)。 圖1 底部澆注模具顯微觀察虛線包圍的部分 為了得到良好的隔熱效果，以幫助熔體流動(dòng)，粉末脫模劑（有害生物管理局，由Moresco有限公司提供的MT80型）。靜電噴霧機(jī)用于模具表面涂層，測(cè)量只有80微米。 鋁合金JIS-AC4C（類(lèi)似A356合金）。該合金具有AL-7.36％硅銅-0.180.27Mg-0.34Fe組成。熔體溫度維持在740℃的電爐里。模具的目標(biāo)溫度范圍從30至200℃。鑄造實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了使用砂流道或鐵流道。表1顯示砂流道測(cè)試條件的細(xì)節(jié)。在鐵流道的情況下，只有結(jié)合溫度200℃的目標(biāo)模具才能生產(chǎn)一毫米厚的產(chǎn)品。 表1 試驗(yàn)條件下的澆注系統(tǒng) 熔融金屬溫度（℃） 740 目標(biāo)TM0模的溫度（℃） 30,50,100,150,200 產(chǎn)品厚度（毫米） 1,3,5 T截面底部：寬度x厚度（mm） 20×10 澆道 ：寬度x厚度（mm） 20×10 澆口：寬度x厚度（mm） 20×10 產(chǎn)品的核心材料 二氧化硅砂 澆注料 鋁（JIS：AC4C） 在實(shí)際鑄造過(guò)程中，用注入鐵流道然后用燃?xì)馊紵骷訜岬侥繕?biāo)溫度時(shí)，其中的有害生物在模具表面噴灑。接下來(lái)，砂芯720中空的形狀被設(shè)置到位。模具閉合，夾緊，熔融后鋁液被倒入模具。填充時(shí)間約為2秒。在用砂流道注入的情況下，它被放置在加熱和涂層的模具。 圖1（右）顯示測(cè)量部分的填充高度。在管四個(gè)面前面記為“F”，后面“B”，右側(cè)“RS”和左側(cè)“LS”。最大填充高度為“H”和最低的“L”表示。為例如，“SRH”是指右側(cè)面的最大填充高度。樣品電火花加工（圖1），用于硬度測(cè)量和光學(xué)顯微鏡觀察。 SDAS是：采用顯微線性截距法。 3 結(jié)果與討論 圖2比較了在砂流道與鐵流道模具溫度在200℃的管壁厚度為1毫米的情況下。砂流道需要值達(dá)到最大高度，而鋼鐵顯示短缺。 圖 2 模具溫度200℃薄壁厚度為1毫米時(shí) 如在圖2所示用砂填充更好，熔體流動(dòng)過(guò)程中的熱損失將小于鐵流道的情況下。因此，填充高度測(cè)量表1中列出的測(cè)試條件下，使用通過(guò)砂流道注入，壁厚和模具溫度的函數(shù)值進(jìn)行比較。在200℃時(shí)，1毫米，而顯示短缺低于150℃所以用砂填充是最好的。在5毫米厚度，數(shù)據(jù)顯示，一些分散，而即使在這些低溫度的填充高度不夠高。 圖3在1mm時(shí)硬度和模具溫度之間的關(guān)系 圖3顯示了硬度和模具溫度在1毫米之間的關(guān)系。這值得注意的是，硬度值要求很高時(shí)用HRF62.7[5]永久模鑄造JIS-AC4C。砂流道用于提高模具溫度，硬度略有增加。 圖4比較SDAS和模具溫度厚度之間的關(guān)系函數(shù)。增加模具溫度SDAS并沒(méi)有改變，或略有增加，。值得注意的是，SDAS的較小值可以減少厚度。使用時(shí)鐵流道的SDAS需要一個(gè)比砂流道較大的值。有趣的是，14mm時(shí)SDAS大于厚管的測(cè)量值。為了揭示的流道材料的影響，SDAS變化中投計(jì)劃在三個(gè)位置（圖1）計(jì)量。圖5顯示了厚度為1毫米模具和模具溫度的200℃變化。熔體從澆口注入流經(jīng)流道。圖示兩條曲線，SDAS在門(mén)口的最低值。然后，輕微SDAS增加。值得注意的是，在門(mén)口的最低SDAS值同樣觀察到的其他管厚度部分。在曲線鐵流道，在管部分的SDAS表示最大值。填充高度觀察表明，即使在溫度通常設(shè)置一個(gè)約300℃或以上，生產(chǎn)薄壁零件仍然可用。良好的熔體充在我們的實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為是對(duì)隔熱性能有關(guān)。此外，該產(chǎn)品產(chǎn)生非常高的硬度值?？刂朴捕鹊囊蛩兀瑢⒂懻撊缦?。 JIS AC4C合金有一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)成分，樣品在熔融狀態(tài)時(shí)，硬度值直接涉及到SDAS。硬度越高，SDAS越小。增加的模具溫度SDAS的大小不會(huì)改變（圖4）。它已被許多研究者[4，6，7]報(bào)道的SDAS涉及到的產(chǎn)品的冷卻速度。一般來(lái)說(shuō)，較高的冷卻速度較小的SDAS。在圖4中的SDAS不影響模具溫度。這一定是由于良好的耐熱的材料的保溫效果。 相對(duì)較小的厚度增加產(chǎn)品表面積比和模具高散熱速度也是提高冷卻速度的一部分。因此，厚度越小冷卻速度大，硬度越高。圖5比較了流道，澆口，SDAS關(guān)系。 圖4 SDAS隨模具溫度的變化。 圖5 50℃時(shí)，SDAS隨厚度的變化。 SDAS變化是觀察凝固后所采取的一個(gè)標(biāo)本。在鑄造過(guò)程中，熔體從上往下澆道運(yùn)行的產(chǎn)品通過(guò)了澆口和澆道。因此，熔體溫度隨著澆道向下流溫度降低。 這意味著，SDAS的大小，需要一個(gè)較大的值。 然而，圖5顯示不了這一趨勢(shì)。該產(chǎn)品需要一個(gè)比澆口更大的值。這個(gè)值是在用鐵澆道的情況下更為突出SDAS。澆道的選擇對(duì)SDAS的影響很大。此外，由于鐵澆道的散熱量很大，我們認(rèn)為管部分使用鐵澆道將有一個(gè)更高的硬度（圖4）。這些意外的結(jié)果有關(guān)的硬度和SDAS解釋的理論，主要在澆口和澆道中產(chǎn)生。 鐵澆道沒(méi)有足夠的保溫隔熱能力。因此，熔體流動(dòng)過(guò)程中生成樹(shù)枝晶枝晶生長(zhǎng)進(jìn)入到產(chǎn)品。樹(shù)枝晶是該產(chǎn)品的一部分。另一方面，砂流道有足夠的隔熱效果。熔體中不產(chǎn)生樹(shù)枝晶，所以熔體在產(chǎn)品部分立即凝固。 SDAS受澆道的影響較大，必須讓熔體從上往下澆道連續(xù)流動(dòng)。這在轉(zhuǎn)部分過(guò)熱產(chǎn)生的冷卻速度較慢，因此產(chǎn)生一個(gè)更大規(guī)模的樹(shù)枝晶。在較低的模具溫度測(cè)試，精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。 “厚度越小硬度越高較SDAS越小。然而，硬度受SDAS模具溫度的影響。為了得到一個(gè)具有足夠高的充模的強(qiáng)度，它是非常重要的，以避免熱損失熔體的熱，從而避免形成樹(shù)枝晶。 4 結(jié)論 模具溫度低的薄壁鑄造性能的影響矩形管使用底部澆注plan.A鋼（JIS-S50C）模具與鐵流道和砂流道的結(jié)合使用永久模鑄造的研究。 JIS - AC4C鋁合金在熔融溫度為740℃的投在模具溫度為30至200℃。粉末模具加釋放劑MT80獲得了很高的隔熱效果。即使在一個(gè)較低的模具溫度，用金屬填充，模具厚度為3和5毫米，填補(bǔ)了幾乎完美的。因此認(rèn)為是由于粉脫模劑與砂流道組合所產(chǎn)生良好的隔熱效果。薄壁的產(chǎn)品表現(xiàn)出非常精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)。厚度越小，硬度越高和SDAS越高。在底部澆筑低溫度模具計(jì)劃中，樹(shù)枝晶主要是在熔體流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的。為了獲得SDAS高強(qiáng)度的產(chǎn)品，最重要的是避免樹(shù)枝晶的生成。這些結(jié)果表明，用砂流道能生產(chǎn)高強(qiáng)度的薄壁鑄件。 參考文獻(xiàn) 1. 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