适流浇注系统在铝合金汽车转向泵铸造上的应用

《适流浇注系统在铝合金汽车转向泵铸造上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com铸造Ju1．2012·790·FOUNDRYVOI．61NO．7适流浇注系统在铝合金汽车转向泵铸造上的应用张守银，沈刚1,2，徐志锋1(1．南昌航空大学航空制造工程学院，江西南昌330063；2．中航一集团国营1437，贵州贵阳550009)摘要：通过应用数值模拟方法对汽车转向泵铸造充型过程出现的渣孔等缺陷进行分析，并应用适流浇注系统原则对铸件浇注系统进行了改进和优化，铸造的充型条件得到了改善，废品率由改进前f~26．4％降至5．34％，验证了适流浇注系统对铝合金铸件的适用性。关键词：适流浇注系统；汽车转向泵；渣孔；数值模拟中

2、图分类号：TG244文献标识码：A文章编号：1001—4977(2012)07—0790—04ApplicationofNaturally—PressurizedRunningSystemtoAIuminumMotorSteeringPumpCastingZHANGShou-yin，SHENGang一，XUZhi—feng(1．SchoolofAeronauticManufacturingEngineering，NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，Jiangxi，China；2．AVICI，Guiyang55000

3、9，Guizhou，China)Abstract：Thedefectsuchasslagholeappearedatcavityfillingstageofmotorsteeringpumpwassimulated．Naturally—pressurizedrunningsystemwasusedtooptimizethedesignofrunningsystem．Thefillingconditionofcastingwasimproved，therejectratedecreasedfrom26．4％to5．34％；hencethenaturally-pre

4、ssurizedrunningsystemwasprovedsuitableforaluminumalloycasting．Keywords：naturally-pressurizedrunningsystem；motorsteeringpump；slaghole；numericalsimulation适流浇注系统最早由Campbell提出，是以等流量原则为核心，以限制液态金属表面紊乱为主要目的，使浇道的尺寸与布置能够尽可能地适应液态金属的自然流动状态]。汽车转向泵是液压助力转向系统的供能装置，其作用是将输入的机械能转换为液压能输出，具有寿命长、重量轻、无外漏等

5、特点，对铸件质量要求较高。该铝合金汽车转向泵是为德国某公司研制生产的，为美国福特汽车公司的汽车配套，年产60万只。投产以图1汽车转向泵铸件结构图来，该产品废品率一直居高不下。Fig．1Structuralgraphofmotorsteeringpump本研究主要通过统计该转向泵废件缺陷类型，并应用数值模拟方法进行分析，结果表明，缺陷主要是厚差异较大，最小壁厚8mm，最大壁厚22nlln。由浇注系统的设计不合理造成的。本研究中以适流浇原铸造工艺浇注系统如图2所示。采用金属型铸造注系统为原则指导浇注系统设计，对减少渣孔缺陷，工艺，选用蛇形直浇道设计。改善铸件质量起到

6、了很好的效果。2缺陷分析1汽车转向泵铸件特点及原始浇注系以原浇注系统工艺生产该汽车转向泵中，废品率统设计为26．4％，铸造缺陷主要是渣孔、缩松、针孔、缺肉和汽车转向泵是复杂的小型铝合金铸件，铸件材裂纹等，其中渣孔和缩松缺陷最多，占总缺陷的61．5％料为A1Si10Mg(Cu)，铸件轮廓尺寸130mmxl07mmx左右，渣孔缺陷占废品比例的36．2％。图3为统计出的89mm。如图1所示。其外形和内腔结构较为复杂，壁缺陷种类、数量，及所占比例(累积值)。收稿日期：2011-11-08收到初稿，2012—03—04收到修订稿。作者简介：张守银(1982一)，男，助教，

7、硕士，主要从事快速铸造、铸造工艺及数值模拟研究。E—mail：zhangshouyin2OOO@yahoo．corn．an学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.comdu1．2012FOUNDRYV0I．61NO．7等缺陷可能在此阶段产生。根据上述理论，Campbell提出了一种全新的浇注系统理论——适流浇注系统，其含义为设计流动通道使其遵循金属液流动的自然形态，即顺其自然【5】。适流浇注系统中，金属液在整个充型过程与浇注系统的壁面和金属液保持接触，并承受来自金属液的较为缓和的压力作用。这样整个浇注系统对金属液产生了持续的阻流作用，有

8、效地降低了金属液的流速，