铝合金传动空心轴模具的预热技术及浇注系统设计.pdf

Nov.2013
铸造
Vol. 62 No 11
FOUNDRY
067
铝合金传动空心轴模具的预热技术及浇注系统设计
范才河,朱月兵,赵振宙,高海兴,陈喜红2
(1.湖南工业大学冶全工程学院,湖南株洲412007;2.中国南车林洲电力机车有限公司,湖南林洲412001)
摘要:采用挤压铸造工艺制备高速机车用A1-ZnMg-Cu合金传动空心轴。介绍了挤压铸造模具的预热技术,以及导
向定位装置、浇道、定位浇注等浇注系统的设计,成功制备出了合格的铝合金空心轴铸件。
关键词:挤压铸造;Al-Zn-Mg-Cu合金;空心轴;顶热技术;浇注系统
中图分类号:TG249.9文献标识码:A文章编号:1001-4977(2013)11-1067-04
Preheating Technique and Gating System Design of the Squeezing
Casting Mould for Preparing Aluminium Alloy Hollow Drive Shaft
FAN Cai-he, ZHU Yue-bing, ZHAO Zhen-zhou, GAO Hai-xing. CHIEN Xi-hong
(1. School of Metallurgical Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, Hunan, China;
2. CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co. Ltd. Zhuzhou 412001. Hunan. China)
Abstract: The Al-zn-mg-cu alloy hollow drive shaft ofhigh speed engine were prepared by squeezing castin
he preheating technique of the squeezing casting mould was introduced. The guiding device, running channe
and positioning pouring device were designed. The castings that meet requirement were produced successfully
Key words: squeezing casting; Al-zn-mg-cu alloy; hollow shaft; preheating technique; gating system
传动空心轴是高速机车转向架的重要部件之
其一半的质量属于簧下质量,因此可以通过减小传动
空心轴质量的方式实现降低簧下质量的目的,使轮轨
间的动作用力得到进一步改善,以提高高速机车运行
的动力学性能。本文采用挤压铸造工艺制备了高速
机车用A1-Zn-Mg-Cu合金传动空心轴(尺寸为:轴端
780mm,轴身中340mm,内孔中230mm,总高1280
mm,轴端57mm,以下简称为空心轴),以替代现广
图1挤压造模具实物图
泛使用的钢质空心轴,每个空心轴能有效减轻质量约
Fig. I The squeezing casting mould
150kg,减重效果显著
表1传动空心轴制备工艺参数
本文主要介绍了制备铝合金空心轴挤压铸造模具
Table 1 Process parameters of the hollow drive shaft
的预热技术,以及导向定位装置、浇道、定位浇注等
preparation
浇注系统的设计,并成功制备出了合格的铝合金空心
熔炼温度比压浇注温度模具预热压头预热加压开保压
轴铸件。
Mpa
温度/C温度/C始时间s时间/s
780250350400
120
1挤压铸造模具及工艺参数
具的加热系统主要包括三个部分:凹模、芯模和垫板
挤压铸造模具如图1所示,模具材质为铸钢加热装置。凹模的上部分采用环形加热管,回模台肩、
(ZG340-640),模具预热采用电热管加热。铝合金空心芯模及垫板均采用直电热管。芯模的电热管采用倒插
轴的制备工艺参数如表1所示?
方式,导线从芯模下方的引线孔引出(图2a)。为更准
2模具预热技术及装置
确地监測模具各部位的温度变化,根据试验的需要将
热电偶插人事先钴好的盲孔中,如图2中的位置1-10
挤床铸造模具预热及控温装置如图2所示。整个模每个热电偶均与温度记录仪相连。其中位置1和5分别
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50984057)。收稿日期:2013-06-26
作者简介:范才河(1976),男,副教授,主要从事轻合金挤压铸造方面的研究。E-mail: tancaiheol09 08asohu. com