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--熱烈祝賀我會(huì)聯(lián)辦的科普活動(dòng)被中國(guó)科協(xié)評(píng)為--優(yōu)秀科普活動(dòng)
12月21日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)辦公廳印發(fā)《關(guān)于對(duì)2020年全國(guó)科普日有關(guān)組織單位和活動(dòng)予以表?yè)P(yáng)的通知》（科協(xié)辦函普字【2020】158號(hào)），江蘇省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、南京工程學(xué)會(huì)和江蘇省學(xué)會(huì)服務(wù)中心聯(lián)辦的“2020年全國(guó)科普日暨第一屆‘天印筑夢(mèng)·科普智行’”活動(dòng)，被評(píng)為優(yōu)秀科普活動(dòng)。
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半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)知多少？
時(shí)間：2019/8/6 11:41:37 瀏覽次數(shù)：4501
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熔模鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等傳統(tǒng)的成形技術(shù)，已難以滿足汽車輕量化對(duì)高端零部件的要求,或許我們可以從半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)中得到一些啟發(fā)。
隨著汽車輕量化趨勢(shì)的發(fā)展，汽車零部件使用的材料也在發(fā)生改變。在乘用車領(lǐng)域，目前絕大多數(shù)缸體、缸蓋和下缸體都采用了鋁合金材料，從而帶來(lái)了一系列新的加工挑戰(zhàn)。熔模鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等傳統(tǒng)的成形技術(shù)，已難以滿足汽車輕量化對(duì)高端零部件的要求。為了更好適應(yīng)市場(chǎng)需求，尋求新的工藝或設(shè)備成為不少零部件生產(chǎn)廠家亟待解決的難題，或許我們可以從半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)中得到一些啟發(fā)。
何為半固態(tài)壓鑄成形？
半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)是指，鋁合金在由液態(tài)向固態(tài)凝固的過(guò)程中，溫度降至液相線和固相線之間（固液兩相區(qū)）時(shí)，通過(guò)施加一定外界影響方式，使鋁合金的顯微組織呈為一種液相包圍球狀固相的組織，在此溫度區(qū)間內(nèi)，鋁合金既可以像固體一樣具有一定固定形狀，也可以在受到輕微的外力擠壓后輕易流動(dòng)，并利用鋁合金在這種狀態(tài)下進(jìn)行壓鑄成形的工藝。半固態(tài)成形技術(shù)是20世紀(jì)70年代初由美國(guó)麻省理工學(xué)院M.C.Flemings教授等提出了一種新的金屬成形方法，其技術(shù)路線見(jiàn)圖1所示。
半固態(tài)壓鑄的原理及優(yōu)勢(shì)
半固態(tài)金屬成形技術(shù)打破了傳統(tǒng)的枝晶凝固模式，在成分及組織均勻性、提高成形零件的綜合力學(xué)性能及降低成形件內(nèi)部缺陷等方面具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其加工溫度比液態(tài)低，凝固收縮小從而鑄造疏松少（或無(wú)），充型平穩(wěn)從而氣孔缺陷和氧化物夾雜少（或無(wú)），可以進(jìn)行固溶+時(shí)效（T6）熱處理，改善傳統(tǒng)鑄造方法存在的鑄造質(zhì)量。半固態(tài)較低的成形溫度使得模具熱沖擊小，延長(zhǎng)模具壽命。相對(duì)鍛造等熱變形成形工藝，半固態(tài)成形變形抗力小，從而可一次大變形量加工成形形狀復(fù)雜且精度及性能要求較高的零部件，克服傳統(tǒng)鍛造方法中成本高、不能成形復(fù)制件的缺點(diǎn)，具有凈成形、高質(zhì)量、高性能、低能耗、低成本等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者譽(yù)為21世紀(jì)最具前途的金屬材料加工技術(shù)之一。
半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)
半固態(tài)壓鑄模具設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循一些基本的原則，如在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)避免或減少匯流，需要增加油或電加熱系統(tǒng)，考慮溫度梯度的影響等；為了保證高壓補(bǔ)縮順利進(jìn)行，充型之后鑄件留有補(bǔ)縮通道，澆道橫截面積沿充型方向應(yīng)減少10-20%；內(nèi)澆口應(yīng)設(shè)置在零件最厚的位置，而且內(nèi)澆口尺寸比常規(guī)鑄造要厚；由于半固態(tài)漿料中含有一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的固相，漿料粘度比傳統(tǒng)鑄造高，半固態(tài)漿料壓鑄時(shí)，低速壓射階段的壓射速度可比液態(tài)金屬壓鑄時(shí)快些，高速壓射階段的壓射速度要比液態(tài)金屬壓鑄時(shí)慢些。
在世界范圍內(nèi)，壓鑄廠正在開(kāi)展各種開(kāi)發(fā)工作，特別是在流變壓鑄方面。成本和工藝優(yōu)化是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的主要目標(biāo)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，半固態(tài)鑄造成型鑄件將在高應(yīng)力零件中發(fā)揮重要作用。
