杏彩平台app一种汽车压铸零件的生产工艺的制作方法

  公司动态     |      2023-05-13

  铝合金压铸件中在汽车上的应用非常广泛,但现有技术中的大多汽车铝合金压铸件采用简单工艺制造,其性能不高,不能满足关键零部件性能要求或高档汽车对零部件的高质量要求。公开日为2013年5月22日杏彩平台app一种汽车压铸零件的生产工艺的制作方法,公开号为CN 103111596 A的中国专利文献公开了一种汽车变速器壳体压铸工艺,包括步骤一:压铸前准备;步骤二:压铸工序,即先在压铸模具表面喷涂一层脱模剂;然后插入抽芯,抽芯插入的顺序为:活块→前滑块和后滑块→左滑块和右滑块;接下来是合模;合模完之后开始压射;待压射完成之后,开始开模;开模完成之后,抽出抽芯,抽芯抽出的顺序为:左滑块和右滑块→前滑块和后滑块;最后将毛坯取出,并采用顶出装置将活块顶出;步骤三:压铸后处理。这种汽车变速器壳体铝合金压铸件只是用来取代现有汽车变速器壳体黑色砂型铸造工艺存在的生产效率低、产品合格率偏低、生产环境恶劣、生产成本较高以及不适合汽车轻量化的问题,但这种压铸件性能不高,不能满足关键零部件性能要求或高档汽车对零部件的高质量要求。

  本发明的目的是为解决现有技术的汽车铝合金压铸件性能不高,不能满足关键零部件性能要求及高档汽车对零部件的高质量要求的问题,提供一种高质量的汽车压铸零件的生产工艺。

  a.配置原料:以重量份计, 包括8.5-9.5份的硅, 2.5-3.5份的铜, 80-82份的铝。本发明中硅作为主要加入元素,硅在保持铝合金密度小、比强度高等特点的同时,能提高流动性,提高铝合金的铸造性能,降低铝合金的热裂倾向和收缩率,提高铸造件的致密性;加入铜的目的主要是提高铝合金的机械性能。

  b.合金熔炼:将铝、硅、铜预热至260-270℃,先将铝加入熔炼炉中熔化,铝全部熔化后将熔液升温至720-730℃,放入硅及铜,完全融入后将合金熔液控制在760-780℃。

  c.变质处理:以重量份计,将0.3-0.5份的变质剂锶以中间合金Al-10%Sr的形式放入熔炼炉,待熔液温度回升至760-780℃时进行变质处理,搅拌均匀后保持温度并静置6-8分钟。由于铸造铝硅合金中的共晶硅呈粗大的针状或片状,会降低铝合金的强度与塑性,加入变质剂可以改变共晶硅的形态,从而提高大大铝合金的性能。另外,这里中间合金Al-10%Sr中的铝不在步骤a中铝的重量份范围内。

  d.电磁搅拌:将静置后的合金熔液移入保温炉内,对合金熔液施加电磁场,使合金熔液产生感应涡流,实施电磁搅拌,同时保持保温炉内的温度为720-740℃。电磁搅拌可以除去合金熔液中的气泡,增加铝盒金的致密性。

  e.充氯除氢:通过石墨管往合金熔液内通入干燥的氯气,除去合金熔液内的氢气,氯气的流量是0.8-1.2升/秒,处理时间为3-4分钟。在合金熔液内通入干燥的氯气,利用氯气与合金熔液内的氢气反应生成易于挥发的氯化氢而使合金熔液内的氢得到去除。

  f.合模注氧:模具闭合形成型腔及浇道,通过设置在浇注口下游侧的注气孔向压铸模具的压射室和型腔内注入氧气,驱除压射室和型腔内的空气,清洁压射室和型腔,注入氧气时间持续10-15秒,压力为0.8-1.2 MPa。注入氧气可以将压射室和型腔中的空气排出,在压铸时型腔内仅残留少量氧气,这些氧气与合金熔液中的金属反应,生成氧化物微粒分布在铝合金中,杏彩app这些微粒可以提高压铸零件的表面硬度及整体强度,同时注氧消除了压铸零件中的气孔,有利于对压铸零件的热处理或焊接操作,大大提高了成品的质量。

  g.真空压注:停止对型腔及压射室注氧并从压铸模具的顶部对型腔及压射室抽真空;从浇料口向压射室内注入合金熔液,压注时控制合金熔液的温度为690-710℃,注入完成后冲头以0.2-0.3米/秒的速度压入压射室,使压射室内的合金熔液经浇道进入型腔,当冲头行进至压射室容积的三分之一时,停止抽真空并使冲头线性加速,至冲头行进至压射室容积的三分之二时,冲头的压入速度加速至3-4米/秒,冲头压入完成后,保持冲头压力12-15MPa,直至压铸零件固化。

  作为优选,在铝合金的原材料中,以重量份计,还包括0.5-0.6份的铁, 0.1-0.15份的钼, 0.3-0.4份的镁及0.3-0.4%份的锰。加入铁与钼的组合有利于提高合金熔液的压铸性能,且可以防止铝合金粘积在模具上;加入镁与锰的组合可以更大程度地提高铝合金的稳定性。

  作为优选,在步骤e中,通入氯气处理后对保温炉施加低频机械振动,振动频率为20-80Hz,最大振动幅度为3-5mm,时间为3-5分钟。通过机械振动可以进一步去除合金熔液中的气孔。

  作为优选,所述的振动为变频振动,其振动频率由20 Hz升高至80 Hz、再由80 Hz 降低至20 Hz循环变化,循环的周期为10-20 秒。机械振动可以进一步去除合金熔液中的气孔。采用变频循环振动方式可以进一步提高气孔的去除效果。

  作为优选,压铸零件脱模取出后,对压铸零件进行固熔处理,固熔处理为两次,第一次固熔处理温度为490-500℃,时间为3-4小时;第二次固熔处理温度为510-520℃,时间为6-8小时,两次固熔处理的冷却液为55-65℃的热水。对固熔处理后压铸零件进行时效处理,时效处理的温度为175-185℃,时间为3.5-4.5小时,时效处理后室温冷却。通过两次固熔处理与一次时效处理,可以进一步提高铝合金的抗拉强度,改善塑性,提高成品质量。

  作为优选,在真空压注开始前,对压铸模具进行加热,使模具温度达到200-220度,并保持8-10分钟。

  本发明的有益效果是,它有效地解决了现有技术的汽车铝合金压铸件性能不高,不能满足关键零部件性能要求及高档汽车对零部件的高质量要求的问题,采用本发明工艺生产的汽车压铸零件机械性能好,产品品质高,可以满足汽车关键零部件的性能要求及高档汽车对零部件的高质量要求。

  b.合金熔炼:将铝、硅、铜、铁、钼、镁及锰预热至260-270℃,先将铝加入熔炼炉中熔化,铝全部熔化后将熔液升温至720-730℃,放入硅、铜、铁、钼、镁及锰,完全融入后将合金熔液控制在760-780℃;

  c.变质处理:以重量份计,将0.3-0.5份的变质剂锶以中间合金Al-10%Sr的形式放入熔炼炉,待熔液温度回升至760-780℃时进行变质处理,搅拌均匀后保持温度并静置6-8分钟。

  d.电磁搅拌:将静置后的合金熔液移入保温炉内,对合金熔液施加电磁场,使合金熔液产生感应涡流,实施电磁搅拌,同时保持保温炉内的温度为720-740℃;

  e.充氯除氢:通过石墨管往合金熔液内通入干燥的氯气,除去合金熔液内的氢气,氯气的流量是0.8-1.2升/秒,处理时间为3-4分钟;通入氯气处理后对保温炉施加低频机械振动,振动频率为20-80Hz,最大振动幅度为3-5mm,时间为3-5分钟;所述的振动为变频振动,其振动频率由20 Hz升高至80 Hz、再由80 Hz 降低至20 Hz循环变化,循环的周期为10-20 秒。

  f.合模注氧:模具闭合形成型腔及浇道,通过设置在浇注口下游侧的注气孔向压铸模具的压射室和型腔内注入氧气,驱除压射室和型腔内的空气,清洁压射室和型腔,注入氧气时间持续10-15秒,压力为0.8-1.2 MPa。

  g.真空压注:停止对型腔及压射室注氧并从压铸模具的顶部对型腔及压射室抽真空,其线kPa,从浇料口向压射室内注入合金熔液,压注时控制合金熔液的温度为690-710℃,注入完成后冲头以0.2-0.3米/秒的速度压入压射室,使压射室内的合金熔液经浇道进入型腔,当冲头行进至压射室容积的三分之一时,停止抽真空并使冲头线性加速,至冲头行进至压射室容积的三分之二时,冲头的压入速度加速至3-4米/秒,冲头压入完成后,保持冲头压力12-15MPa,直至压铸零件固化。另外,在真空压注开始前,先对压铸模具进行加热,使模具温度达到200-220度,并保持8-10分钟。

  i.压铸零件脱模取出后,对压铸零件进行固熔处理,固熔处理为两次,第一次固熔处理温度为490-500℃,时间为3-4小时;第二次固熔处理温度为510-520℃,时间为6-8小时,两次固熔处理的冷却液为55-65℃的热水。

  j.对固熔处理后压铸零件进行时效处理,时效处理的温度为175-185℃,时间为3.5-4.5小时,时效处理后室温冷却。

  除上述实施例外,在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内,本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合,从而构成新的实施方式,这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的,因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。