温压流多场协同控制的铸造方法及其控制装置、应用

技术领域

本发明属于铸造领域，具体涉及一种温压流多场协同控制的铸造方法及其控制装置、应用。

背景技术

压力作为低压或差压铸造过程的重要参数，主要用以驱动金属液完成对型腔的填充，以及在填充完成后为金属液的凝固提供补缩动力。

常用技术中压力的控制都是通过时间预设的方式进行，低压或差压铸造过程的“升液-充型-增压-保压-卸压”的五个阶段均以分别设定时间即对应时间段的压力进行推进。常会存在无法精准控制金属液在型腔的充型过程以及无法及时提供金属液凝固所需的补缩动力的问题，从而导致金属液在型腔充型时生成大量的二次氧化夹渣，且金属液凝固后生成细小缩松等结构缺陷。

基于此，有必要提供一种温压流多场协同控制的铸造方法及其控制装置、应用，以缓解或解决上述问题。

发明内容

旨在解决上述常用技术中金属在型腔充型时生成大量的二次氧化夹渣，且凝固后生成细小缩松等结构缺陷的技术问题，本发明提供了一种温压流多场协同控制的铸造方法，包括步骤：

在模具设置第一测温点、中间测温点和最末测温点；其中，所述第一测温点与所述模具具有的浇注位对应，所述中间测温点与型腔内至少部分结构突变点对应，所述最末测温点与所述型腔的末端对应；

在所述型腔内浇注金属液，并施加铸造压力；

在检测到所述金属液到达所述第一测温点的情形下，所述铸造压力在初始压力的基础上以2mbar/s~5mbar/s的增压速率进行增压，将所述金属液的充型速度控制在0.84cm/s~2.1cm/s；

在所述中间测温点检测到所述金属液到达对应的结构突变点的情形下，增大铸造压力和调节充型速度；且随着所述中间测温点与所述浇注位的距离不断增大，铸造压力的增压速率逐渐增大以及充型速度逐渐增大；

直至所述最末测温点检测到所述金属液到达所述型腔末端，完成充型，其中，所述金属液到达所述型腔末端时的所述铸造压力为第一压力，所述第一压力大小为300mbar/s~400mbar/s；

控制所述铸造压力在所述第一压力的基础上对所述型腔依次进行增压、保压、卸压，得到铸件。

进一步的，所述中间测温点包括与沿所述型腔依次出现的结构突变点分别对应的第二测温点、第三测温点和第四测温点；

所述在所述中间测温点检测到所述金属液到达对应的结构突变点的情形下，增大铸造压力和调节充型速度包括：

在所述第二测温点检测到对应的第一极点的情形下，所述铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将所述金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s；

在所述第三测温点检测到对应的第一极点的情形下，所述铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将所述金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s；

在所述第四测温点检测到对应的第一极点的情形下，所述铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将所述金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s；

其中，所述第一极点为所述金属液开始遮蔽相应测温点所对应结构突变点的时刻。

进一步的，所述最末测温点包括所述第五测温点，所述控制所述铸造压力在所述第一压力的基础上对所述型腔依次进行增压、保压、卸压还包括：

在所述第五测温点检测到对应的第一极点的情形下，充型完成，所述铸造压力在增压速率为60mbar/s~100mbar/s的条件下，增压至第二压力保压，其中，所述第二压力为850mbar~1500mbar；

在所述第四测温点检测到对应的第二极点的情形下，将增压速率调整至50mbar/s~80mbar/s，增压至第三压力保压，所述第三压力为2500mbar~3500mbar；

在所述第二测温点检测到对应的第二极点的情形下，将增压频率调整至40mbar/s~60mbar/s，增压至第四压力保压，所述第四压力为2500mbar~3500mbar；

在所述第一测温点检测到对应的第二极点的情形下，卸压至0；

其中，第二极点为相应测温点出所对应的金属液开始凝固的时刻。

进一步的，所述初始压力大小为160~240mbar。

进一步的，在检测到所述金属液到达所述第一测温点之前，所述铸造压力以16mbar/s~24mbar/s的增压速率从0mbar开始升压至所述初始压力，以实现所述金属液的升液。

进一步的，所述金属液包括Al-Si系铸造有色合金、Al-Cu系铸造有色合金、Al-Zn系铸造有色合金。

进一步的，所述在所述第一测温点检测到对应的第二极点的情形下，卸压至0包括，以200mbar/s~400mbar/s的减压速率将所述铸造压力减小至0。

本发明提供了一种如上任意一项的铸造方法在车轮铸造中的应用。

进一步的，所述型腔为车轮铸造型腔，所述车轮铸造型腔包括轮辋位和轮辐位，所述第一测温点与所述轮辐位处的所述浇注位对应，并设置于所述轮辐的法兰连接处；所述中间测温点包括第二测温点、第三测温点和第四测温点；

所述第二测温点与所述轮辐位的壁面转折处对应；

所述第三测温点与所述轮辐位以及所述轮辋位的连接转折厚壁处对应；

所述第四测温点与所述轮辐位以及所述轮辋位的连接转折薄壁处对应；

所述最末测温点与所述轮辋位远离所述浇注位的一端对应。

本发明还提供了一种温压流多场协同控制的控制装置，应用于如上任意一项的温压流多场协同控制的铸造方法或如上任意一项所述的铸造方法在车轮铸造中的应用，其中，控制装置包括：

N个测温装置，与所述第一测温点、所述中间测温点和所述最末测温点对应设置，用于检测所述各测温点的温度；

第一计算机构，用于计算各测温点温度随时间的变化率，并在第n测温装置的测量温度随时间的变化率首次为0的情形下，确定对应测温点到达第一极点；以及在所述第n测温装置的测量温度随时间的变化率再次为0的情形下，确定对应测温点到达第二极点；其中，n为N个测温装置的序号，0＜n≤N；

加压参数处理器，与所述N个测温装置以及所述第一计算机构通讯连接，根据所述各测温点到达驻点的情形调整加压参数，其中，所述加压参数包括压力、增压速率和减压速率。

与现有技术相比，本发明至少包括以下优点：

本发明提供了一种温压流多场协同控制的铸造方法，利用型腔首末以及结构突变处测温点的设置实现了型腔流场以及温度场的运行监控。基于各测温点随着流场运作的温度变化规律可以得到：金属液遮蔽该测温点所对应的结构突变点时，测温点到达第一极点；测温点所对应的金属液开始凝固时，测温点达到第二极点；其中，最末测温点到达第一极点即意味着充型完成，紧接着最末测温点处的金属液开始凝固。

上述极点可以直观的提示铸造进程，再结合压力参数调整，可以实现充型流场、凝固温度场与加压压力场三场协同控制，且全流程的铸件加压过程灵活稳定、纠偏及时，可以根据铸件结构特点对压力参数进行适应性调整，以接近预期控制效果。

这样一来，本发明也兼顾铸件产品质量优化，规避了常用技术中因压力设定不合适而发生紊流：本发明中金属液在型腔中均匀分布，无湍流、阻力低，铸件产品不仅强度、韧性等机械性能优良，而且尺寸精度高，铸件表面光滑、平整，无裂纹、气孔等缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中各测温点（包括第一测温点、第二测温点、第三测温点、第四测温点以及第五测温点）温度随时间变化的规律曲线示意图。

图2为本发明实施例1中单边车轮铸造型腔中各测温点的位置分布示意图，其中：1为第一测温点，2为第二测温点，3为第三测温点，4为第四测温点，5为第五测温点，6所指示的空腔即为车轮铸造型腔，7为顶模，8为侧模，9为底模。

图3为本发明实施例1中充型阶段压力随温度函数的微分值的变化曲线图。

图4为本发明实施例1中升液-充型-增压-保压-卸压全流程压力随温度函数的微分值的变化曲线图。

图5为本发明实施例1中制得的铝车轮X光检测图。

图6为本发明实施例1中制得的铝车轮轮辋部位实物图。

图7为本发明实施例1中制得的铝车轮金相组织图。

图8为本发明实施例1中制得的铝车轮轮辋部位力学性能的测试曲线图。

图9为本发明实施例1中制得的铝车轮轮辋部位拉伸断口的扫描电镜照片。

图10为本发明对比例1中传统加压工艺压力随时间的变化曲线图。

图11为本发明对比例1中传统加压方法生产的铝车轮的X光检测图。

图12为本发明对比例1中传统加压方法生产的铝车轮产品轮辋部位实物图。

图13为本发明对比例1中传统加压方法生产的铝车轮产品金相组织图。

图14为本发明对比例1中传统加压方法生产的铝车轮轮辋部位力学性能的测试曲线图。

图15为本发明对比例1中传统加压方法生产的铝车轮轮辋部位拉伸断口的扫描电镜照片。

图16为本发明对比例2中参数调整后轮辐部位拉伸试样的断口扫描电镜图片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

常用技术中，如图10所示，低压或差压等涉及压力控制的铸造技术常包括“升液-充型-增压-保压-卸压”五个阶段，上述各个阶段都是对不同时间段中金属液的压力进行预设，以期得到组织致密、机械性能佳的铸件。

然而上述常用技术通常存在以下问题：首先，常用技术中金属液的压力控制方式无法精准控制金属液在型腔的充型过程：充型效果与型腔的结构、金属液的流速息息相关，在面临型腔中的结构突变点时，流动阻力增加，流动环境变得复杂，此时金属液的流速不再平稳，在湍流冲击下金属液易发生紊流。而单一的阶段性压力设置，使得金属液无法根据型腔的结构对流速进行适应性调整，上述紊流现象无法规避。

其次，由于实践不同于实验设计，根据时间预设压力难以命中实践场景中的补缩时机，提供的补缩压力也极易与所需要的补缩动力产生出入，如若补缩不及时或动力不足，就会导致铸件内部产生收缩缺陷，这些缺陷会影响铸件的质量和性能，如强度、耐磨性、耐腐蚀性等。

为解决上述常用技术中面临的技术问题，本发明提供了一种温压流多场协同控制的铸造方法，包括步骤：

S1.在模具设置第一测温点、中间测温点和最末测温点；其中，第一测温点与模具具有的型腔的浇注位对应，中间测温点与型腔内至少部分结构突变点对应，最末测温点与型腔的末端对应。

第一测温点与模具具有的型腔的浇注位对应，该处对应的含义理解为，浇注位位于第一测温点的测量范围内。示例性地，第一测温点与浇注位直接接触，即型腔面内。又示例性地，第一测温点不与浇注位直接接触，位于型腔面外。如第一测温点位于模具中浇注位所处的型腔面的横截面上，与型腔面间隔一段距离，在一些具体的实施例中，距离型腔面3~7mm。

中间测温点与结构突变点的对应关系，最末测温点与型腔的末端对应关系，与之类似，不再赘述。

其中，“对应”即为，中间测温点位于模具中至少部分结构突变点所处的型腔面的横截面，且距离型腔面3~7mm，第一测温点处于模具中浇注位所处的型腔面的横截面，且距离型腔面3~7mm的位点，通过温度变化以实时监控金属液的流入或者凝固；而最末测温点位于模具中型腔远离浇注位的末端的横截面，且距离型腔面3~7mm，以监控充型是否完成。上述测温点能够实时、精确的测定出测温点所对应处金属液的温度。

为方便理解，如图2所示，7为顶模，8为侧模，9为底模，三处模具形成的空腔即为型腔。

也即，模具可以包括顶模、侧模、底模。

需要说明的是，最末测温点所对应的型腔端部被金属液遮蔽即意味着充型完成，也即最末测温点处的金属液开始凝固。

中间测温点的数量可以根据型腔中所有结构突变点的数量进行设置，并尽可能覆盖数量多的所有结构突变点。当中间测温点的数量无法覆盖型腔中所有结构突变点的数量时，中间测温点的分布可以尽量均匀，避免其分布过于无序的情形。例如：型腔中前半段的结构突变点对应的测温点集中分布，而后半段结构突变点对应的测温点零散、稀疏。

在一些实施例中，上述“实时监控金属液的流入或者凝固”以下述方式进行：参照图1，图1为各测温点的温度随时间的变化图，基于该温度变化规律可以得到：测温点到达第一极点时，该测温点所对应的金属液温度随时间的变化率首次为0，金属液遮蔽该测温点所对应的结构突变点；测温点达到第二极点时，该测温点所对应的金属液温度随时间的变化率再次为0，测温点所对应的金属液开始凝固。

其中，第一极点为所述金属液开始遮蔽相应测温点所对应结构突变点的时刻，第二极点为相应测温点出所对应的金属液开始凝固的时刻。

而最末测温点位于型腔末端，最末测温点到达第一极点时即意味着充型完成，紧接着最末测温点处的金属液开始凝固。

在一些实施例中，型腔包括车轮铸造型腔6。该实施例中，中间测温点可以包括与沿车轮铸造型腔6依次出现的结构突变点分别对应的第二测温点2、第三测温点3和第四测温点4。如图2所示，车轮铸造型腔6包括轮辋位、轮辐位，第一测温点1与轮辐位处的浇注位对应，即法兰连接处；

所述第二测温点2与所述轮辐位的壁面转折处对应；

所述第三测温点3与所述轮辐位以及所述轮辋位的连接转折厚壁处对应；

所述第四测温点4与所述轮辐位以及所述轮辋位的连接转折薄壁处对应；

所述第五测温点5与所述型腔末端，即所述轮辋位远离所述浇注位的一端对应。

其中，“对应”即为，第二测温点2位于模具中轮辐位的壁面转折处所处的型腔面的横截面，且距离型腔外壁3~7mm，第三测温点3位于模具中轮辐位以及轮辋位的连接转折厚壁处所处的型腔面的横截面，且距离型腔面3~7mm，第四测温点4位于模具中轮辐位以及轮辋位的连接转折薄壁处所处的型腔面的横截面，且距离型腔面3~7mm；

第一测温点1处于模具中浇注位所处的型腔面的横截面，且距离型腔面3~7mm的位点，以实时监控金属液的流入或者凝固；而最末测温点（即第五测温点5）位于模具中型腔远离浇注位的末端的横截面，且距离型腔面3~7mm，以监控充型是否完成。上述测温点能够实时、精确的测定出测温点所对应处金属液的温度。

S2.在型腔内浇注金属液，并施加铸造压力。

金属液由升液管注入型腔，升液管下方连接有增压装置，通过增压装置向升液管施加铸造压力以克服金属液流动充型过程的流动阻力，从而提升充型效率。

在一些实施例中，金属液包括Al-Si系、Al-Cu系、Al-Zn系铸造有色合金。金属液的黏度可以为0.5~3Pa·s。

S3.在检测到金属液到达第一测温点的情形下，铸造压力在初始压力的基础上以2mbar/s~5mbar/s的增压速率进行增压，将金属液的充型速度控制在0.84cm/s~2.1cm/s。

在一些实施例中，检测金属液到达第一测温点的方式可以如下：由图1所示，当金属液到达第一测温点时，第一测温点温度随时间的变化率为0。

又由于第一测温点的位置与浇注位相对应，金属液到达第一测温点即为：金属液进入型腔。

在一些实施例中，在检测到金属液到达第一测温点之前，铸造压力以16mbar/s~24mbar/s的增压速率从0mbar开始升压至初始压力，以实现金属液的升液。

示例性的，初始压力为160mbar/s~240mbar/s。

S4.在中间测温点检测到金属液到达对应的结构突变点的情形下，增大铸造压力和调节充型速度；且随着中间测温点与浇注位的距离不断增大，铸造压力的增压速率逐渐增大以及充型速度逐渐增大。

在一些实施例中，中间测温点包括与沿型腔依次出现的结构突变点分别对应的第二测温点、第三测温点和第四测温点。当中间测温点如上设置时，压力设置方案可以适配于大部分型腔结构。

在一些实施例中，如图3所示，在中间测温点检测到金属液到达对应的结构突变点的情形下，增大铸造压力和调节充型速度还包括：

S41.在通过第二测温点检测到金属液到达第一极点的情形下，铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s。

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S41对金属液对铸型型腔中轮辐部位的充型速度进行控制。

S42.在第三测温点检测到第一极点的情形下，铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s；

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S42对金属液对铸型型腔中轮辐与轮辋衔接部位的充型速度进行控制。

S43.在第四测温点检测到第一极点的情形下，铸造压力以2mbar/s~15mbar/s的增压速率进行增压，将金属液的充型速度控制在0.84cm/s~6.3cm/s；

其中，在各测温点到达第一极点的情形下，金属液开始遮蔽过各测温点所对应结构突变点，各测温点包括第一测温点、第二测温点、第三测温点、第四测温点、第五测温点。

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S43对金属液对铸型型腔中轮辐与轮辋衔接部位的充型速度进行控制。

S5.直至最末测温点检测到金属液到达型腔末端，完成充型，其中，金属液到达型腔末端时的压力为第一压力，第一压力为160mbar~240mbar；

S6.控制铸造压力对型腔依次进行增压、保压、卸压，得到铸件。

在一些实施例中，最末测温点包括第五测温点。

在一些实施例中，如图4所示，控制铸造压力对型腔依次进行增压、保压、卸压还包括：

S61.在第五测温点检测到第一极点的情形下，充型完成，将增压速率调整为60mbar/s~100mbar/s，增压至第二压力保压，第二压力为850mbar~1500mbar。

在一些实施例中，第五测温点到达第一极点后充型完成，紧接着第五测温点处对应的金属液开始凝固。

在第五测温点到达第一极点时及时提供补缩动力能够确保铸件结构完整性，减少结构缺陷的出现。

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S61对为轮辋部位凝固提供充足的补缩动力。

S62.在第四测温点检测到第二极点的情形下，将增压速率调整至50mbar/s~80mbar/s，增压至第三压力保压，第三压力为2500mbar~3500mbar。

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S61对为轮辐部位凝固提供充足的补缩动力。

S63.在第二测温点检测到第二极点的情形下，将增压频率调整至40mbar/s~60mbar/s，增压至第四压力保压，第四压力为2500mbar~3500mbar。

示例性的，当型腔为车轮铸造型腔时，步骤S61对为法兰部位凝固提供充足的补缩动力。

S64.在第一测温点检测到第二极点的情形下，卸压至0。金属液完成凝固后及时释放保温炉内的压力，防止浇口过长出现粘模现场，以及提高生产效率。

其中，各测温点到达第二极点时，各测温点对应的金属液开始凝固。

与现有技术相比，本发明至少包括以下优点：

本发明提供了本发明提供加压铸造过程中充型流场、凝固温度场与加压压力场三场协同控制的智能闭环控制方法。利用型腔首末以及结构突变处测温点的设置实现了型腔流场以及温度场的运行监控，如图1所示，为本发明中各测温点随着流场运作的温度变化，基于该温度变化规律可以得到：测温点到达第一极点时，金属液遮蔽该测温点所对应的结构突变点；测温点达到第二极点时，测温点所对应的金属液开始凝固。

再结合压力参数调整，对充型流场、凝固温度场与加压压力场三场协同控制，且全流程的铸件加压过程灵活稳定、纠偏及时，可以根据铸件结构特点对压力参数进行适应性调整，以接近预期控制效果，解决了基于时间控制加压的常用技术中无反馈、无法精确控制、无法闭环控制的问题；

也兼顾铸件产品质量优化，规避了常用技术中因压力设定不合适而发生紊流，以及因补缩动力提供不及时带来的氧化物夹杂、结构缺陷等铸件产品质量问题：本发明中金属液在型腔中均匀分布，无湍流、阻力低，铸件产品不仅强度、韧性等机械性能优良，而且尺寸精度高，铸件表面光滑、平整，无裂纹、气孔等缺陷。

具体的，金属液自流入型腔到凝固完毕，都处于充型流场、凝固温度场与加压压力场三场协同监控中。金属液所处的型腔结构突变之时，测温点状态更新，铸造压力施加系统迅速响应，金属液流速变化以适应该处的型腔结构突变，金属液得以平稳通过，金属液在型腔的充型过程得到精准控制。

除此以外，基于最末测温点的设置，当充型完毕时，最末测温点状态迅速更新达到第一极点，增压速率迅速跃迁式提升以为即将凝固的金属液提供足够的补缩动力。随着后续第N-1、N-2、N-3、.....1测温点状态的依次更新，铸造压力大小不断调整，进一步优化了铸件质量，避免了结构缺陷的产生。

本发明还提供了一种如上任意一项的铸造方法在车轮铸造中的应用。

本发明还提供了一种温压流多场协同控制的控制装置，应用于如上任意一项的温压流多场协同控制的铸造方法，控制装置包括：

N个测温装置，自浇注位起始，根据型腔的结构突变点的分布依次设置，用于检测各测温点的温度；

第一计算机构，用于计算各测温点温度随时间的变化率，在第n测温点温度随时间的变化率首次为0的情形下，第n测温点到达第一极点；在第n测温点随时间的变化率再次为0的情形下，第n测温点到达第二极点；其中，0＜n≤N；

加压参数处理器，与N个测温装置以及第一计算机构通讯连接，根据各测温点的温度以及各测温点所对应的结构突变点否被金属液遮蔽调整加压参数，加压参数包括压力、增压速率和减压速率。

为了便于本领域技术人员对本发明做进一步理解，现举例说明：

实施例1

如图2所示，在第一测温点到达第一极点的情形下，控制金属液在完成升液后刚进入铸型型腔的充型速度，增压速率控制在3.5mbar/s之间，将金属液的充型速度控制在1.5cm/s。

在第二测温点到达第一极点的情形下，控制金属液对铸型型腔中轮辐部位的充型速度，增压速率控制为6mbar/s，从，将金属液的充型速度控制在2.5cm/s。

在第三测温点到达第一极点的情形下，控制金属液对铸型型腔中轮辐与轮辋衔接部位的充型速度，增压速率控制8mbar/s，将金属液的充型速度控制在3.3cm/s。

在第四测温点到达第一极点的情形下，控制金属液对铸型型腔中轮辋部位的充型速度，增压速率控制12.5mbar/s，将金属液的充型速度控制在5.2cm/s。

在第五测温点到达第一极点的情形下，此时第一压力为320mbar，启动一级加压，增压速率不小于60mbar/s，一级加压的最终压力（即第二压力）控制在1200mbar之间，为轮辋部位凝固提供充足的补缩动力。

在第四测温点到达第二极点的情形下，启动二级加压，增压速率不小于50mbar/s，二级加压的最终压力（即第三压力）控制在2300mbar，为轮辐部位凝固提供充足的补缩动力。

在第二测温点到达第二极点的情形下，启动三级加压，增压速率不小于40mbar/s，三级加压的最终压力（即第四压力）控制在3000mbar，为法兰部位凝固提供充足的补缩动力。

根据第一测温点的第二极点，启动卸压，在金属液完成凝固后及时释放保温炉内的压力，防止浇口过长出现粘模现场，以及提高生产效率。

图5为采用该方法生产的铝车轮的X光检测图。

图6为该实施例制得的铝车轮产品轮辋部位实物图，其表面平整光滑。

图7为该实施例制得的铝车轮产品金相组织图，图5中可以看出产品成分分布均匀，无明显偏析现象，且结构稳定无明显缺陷。

图8为该实施例制得的铝车轮轮辋部位力学性能的测试曲线图，其实验结果如下表所示：

表1：实施例1制得的铝车轮轮辋部位力学性能表

图9为该实施例制得的铝车轮轮辋部位拉伸断口的扫描电镜照片。

对比例1

采用如图10所示的传统加压工艺，具体的加压参数见表1，以20mbar/s的速率开始增压，并默认在第10s金属液开始进入型腔；随后以8mbar/s的速率开始充型，并默认在30s金属液充满型腔，然后以61.25mbar/s的速率继续增压至850mbar开始凝固，在第238s以21.25mbar/s的速率开始卸压，最后在278s开模取件，完成生产。

表2：对比例1中传统加压工艺压力随时间变化表

图11为该对比例中传统加压方法生产的铝车轮的X光检测图，可见在红色线圈区域存在明显散乱分布的缩松缺陷。

图12为该对比例中传统加压方法生产的铝车轮产品轮辋部位实物图，可见轮辋在机加后存在肉眼的可见的细小缩松缺陷（黑色点状）。

图13为该对比例中传统加压方法生产的铝车轮产品金相组织图，图中黑色的部分即为缩松缺陷。

图14为该对比例中传统加压方法生产的铝车轮轮辋部位力学性能的测试曲线图，与图8相比，曲线的横向延伸明显变短，说明变形后的裂纹快速生成并扩展至断裂。其实验结果如下表所示。

表3：对比例1制得的铝车轮轮辋部位力学性能表

图15为传统加压方法生产的铝车轮轮辋部位拉伸断口的扫描电镜照片。可见断口显示有3个明显的缩松缺陷，且在断口表面存在大量表面圆滑的α-Al枝晶，说明此处存在严重的补缩不足，与图9断口所示的大量细小韧窝差异明显。

对比例2

仅对本方法的前两段充型增压速率进行调整，在第一测温点到达第一极点的情形下，控制金属液在完成升液后刚进入铸型型腔的充型速度，增压速率控制在6mbar/s之间，将金属液的充型速度控制在2.5cm/s。

在第二测温点到达第一极点的情形下，控制金属液对铸型型腔中轮辐部位的充型速度，增压速率控制为10mbar/s，将金属液的充型速度控制在4.2cm/s。

图16为对比例2中参数调整后轮辐部位拉伸试样的断口，断口显示二次氧化夹渣严重。

本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。