铝合金轮毂连铸连锻成形及有限元模拟

文/张琦，张帅，曹苗，赵升吨·西安交通大学机械工程学院

孙珏·苏州三基铸造装备股份有限公司

铝合金轮毂连铸连锻成形及有限元模拟

文/张琦，张帅，曹苗，赵升吨·西安交通大学机械工程学院

孙珏·苏州三基铸造装备股份有限公司

随着汽车工业的发展，高性能铝合金轮毂的需求量逐渐增加，虽然传统的轮毂铸造工艺有所改善，但是对于轮毂铸件内部组织及材料力学性能的提高并不明显。经锻造成形出的铝合金轮毂性能好、质量高且重量轻，但锻造工艺复杂，投资大，制造成本高，并未推广应用。而基于液态模锻技术和连铸连轧技术的连铸连锻技术可以在低投入、较简单的工艺条件下成形出性能接近锻件的铝合金轮毂。

连铸连锻技术及轮毂成形工艺简介

连铸连锻技术是指在同一套模具内，先进行铸造，然后立即进行锻造的铸—锻联合成形工艺，此工艺在日本和美国已经得到应用并且取得较好的成效，如日本宇部公司和美国SPX公司。国内齐丕骧、陈炳光等对铝合金轮毂的连铸连锻进行了探讨；蒋凯雁对连铸连锻技术的缺陷提出了防范方法。连铸连锻工艺的核心在于锻造，第一步的铸造只需保证顺利充满型腔即可，后续的锻造将对工件性能进行改善，合理的工艺参数可以将工件铸造的力学性能转换成锻造的力学性能。实际生产中所采用的连铸连锻的工作过程如图1所示，主要分合模、浇注，充型、凝固，锻造，开模、取件4个主要步骤，锻造时多余的料可以从冒口处挤出。……