專利名稱：一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有此類長(zhǎng)度較長(zhǎng)(產(chǎn)品長(zhǎng)度570mm，直徑40mm，壁厚3_5mm)以及壁厚較薄的產(chǎn)品生產(chǎn)主要以重力澆鑄或壓鑄為主，在工藝施行過(guò)程中控制單一。重力澆鑄缺點(diǎn)1.產(chǎn)品補(bǔ)縮困難，容易形成疏松或縮孔缺陷導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低；2.產(chǎn)品重量遠(yuǎn)大于壓鑄工藝下的重量，造成原材料的浪費(fèi)；3.生產(chǎn)節(jié)拍慢，不能滿足產(chǎn)能要求。壓鑄生產(chǎn)目前缺點(diǎn)1.生產(chǎn)效率高導(dǎo)致熔煉過(guò)程控制差，鋁液沒(méi)有精煉變質(zhì)過(guò)程，晶粒粗大導(dǎo)致產(chǎn)品機(jī)械性能不達(dá)標(biāo)；
2.工藝過(guò)程控制人為因素太多，自動(dòng)化不足，導(dǎo)致產(chǎn)品變形和表面缺陷較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服上述不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，可以使廣品晶粒細(xì)小、機(jī)械性能提聞，合格率大大提聞。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，包括如下步驟
(1)選取大凸輪軸蓋的物料硅Si，鎂Mg，鐵Fe，銅Cu，錳Mn，鎳Ni，鋅Zn，鉛Pb，錫Sn；鈦Ti，鉻Cr、鋁Al ；
(2)將熔煉爐加熱升溫至600°C以上，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至720°C ±10°C時(shí)，加入用量為物料O. 1% O. 8%的三合一精煉劑進(jìn)行精煉；這樣可以保證變質(zhì)劑的充分均勻的在鋁液中與溶液發(fā)生作用，做到鋁液的凈化和細(xì)化晶粒處理，這種方法保證了鋁液純凈度和晶粒細(xì)小，產(chǎn)品強(qiáng)度提高約10%，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，同時(shí)凈化的鋁液充分降低了鑄件內(nèi)夾渣缺陷；
(3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌5 15分鐘，采用氬氣進(jìn)行除氣操作3 20分鐘，扒渣后得到物料液，靜止8 12分鐘準(zhǔn)備壓鑄；
(4)調(diào)整冷卻水壓力至2 6Mpa，以及液壓油管壓力至6 12Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置；
(5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至160 250°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 005 O. 008mm，加熱并保持模具溫度為200 300。。；
(6)調(diào)整噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧停留時(shí)間為3s ；
(7 )將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，壓鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。所述步驟I中各組份重量百分比為硅Si為8. 0% 11. O %，鎂Mg為O. 05%
O.55%,鐵 Fe 彡 I. 3%,銅 Cu 為 2. O 4. 0%,錳 Mn ( O. 55%,鎳 Ni ( O. 55%,鋅 Zn 彡 I. 2%,鉛Pb ( O. 35%，錫 Sn ( O. 25% ;鈦 Ti ( O. 25%，鉻 Cr ( O. 15%、其余為鋁 Al。
所述步驟(2)中熔煉爐加熱升溫至600°C 700°C。所述步驟(2)中三合一精煉劑為華鈺粉狀無(wú)毒精煉劑，減少了對(duì)人體的傷害。所述步驟(3)中氬氣純度為99. 99%。所述步驟(6)中噴霧設(shè)備為自動(dòng)噴霧設(shè)備，使得在模具涂料噴涂上更加均勻，也避免了由于人工噴涂料導(dǎo)致的時(shí)間較長(zhǎng)，和容易出現(xiàn)噴涂料過(guò)多導(dǎo)致涂料在壓鑄前不能完全燒損而影響產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量。同時(shí)也大大提高了生產(chǎn)效率近20%。所述步驟(7)中超低速壓鑄的工藝參數(shù)為系統(tǒng)壓力為12 15MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為2-6圈，吹氣時(shí)間為3 5s，壓鑄溫度為650 700°C，高速位置壓鑄速度小于5m/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為10 20s。 模溫是影響鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素，包括內(nèi)部和外觀質(zhì)量，溫度控制使用模溫機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，模具上局部降溫使用的時(shí)水冷卻，水壓控制在4-8Mpa，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中使用了 Ti32熱成像儀對(duì)模具溫度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，模溫控制在140-220°C之間，極大保證了產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量。有益效果本發(fā)明通過(guò)現(xiàn)代化模擬手段(模流分析)，極大降低了開(kāi)發(fā)成本，產(chǎn)品合格率高，空隙率優(yōu)于普通工藝設(shè)計(jì)，產(chǎn)品充型過(guò)程穩(wěn)定，不僅提高了質(zhì)量，同時(shí)很大程度上提高模具的壽命，且由于采用了自動(dòng)化，大大節(jié)省了人力和時(shí)間，提高了產(chǎn)品的精度和合格率。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I : 一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法包括如下步驟
(O選取大凸輪軸蓋的物料，按重量百分比分別為硅Si為8. 0%，鎂Mg為O. 05%,鐵Fe 為 O. 1%，銅 Cu 為 2. 0，錳為 MnO. 1%，鎳 Ni 為 O. 2%,鋅 Zn 為 1%，鉛 Pb 為 O. 15%,錫 Sn 為
O.05% ;鈦 Ti 為 O. 2%,鉻 Cr 為 O. 05%、其余為鋁 Al%。(2)將熔煉爐加熱升溫至600°C，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至720°C時(shí)，加入用量為物料O. 1%的華鈺粉狀無(wú)毒精煉劑煉；
(3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌5分鐘，采用純度為99.99%的氬氣進(jìn)行除氣操作3分鐘，扒渣后得到物料液，靜止8分鐘準(zhǔn)備壓鑄；
(4)調(diào)整冷卻水壓力至2Mpa，以及液壓油管壓力至6Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置；
(5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至160°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 005_，加熱并保持模具溫度為200°C ；
(6)調(diào)整自動(dòng)噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧停留時(shí)間為3s;
(7)將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，系統(tǒng)壓力為12MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為2圈，吹氣時(shí)間為3s，壓鑄溫度為650°C，高速位置壓鑄速度為4. 5m/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為10s，壓鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。實(shí)施例2 :—種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法包括如下步驟
(I)選取大凸輪軸蓋的物料，按重量百分比分別為娃Si為11. O %，鎂Mg為O. 55%，鐵Fe 為 I. 3%,銅 Cu 為 4. 0%,錳 Mn 為 O. 55%,鎳 Ni 為 O. 55%,鋅 Zn 為 I. 2%,鉛 Pb 為 O. 35%,錫Sn 為 O. 25% ;鈦 Ti 為 O. 25%,鉻 Cr 為 O. 15%、其余為鋁 Al%。(2)將熔煉爐加熱升溫至700°C，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至730°C時(shí)，加入用量為物料O. 8%的華鈺粉狀無(wú)毒精煉劑煉；
(3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌15分鐘，采用純度為99.99%的氬氣進(jìn)行除氣操作20分鐘，扒渣后得到物料液，靜止12分鐘準(zhǔn)備壓鑄；
(4)調(diào)整冷卻水壓力至6Mpa，以及液壓油管壓力至12Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置；
(5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至250°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 008_，加熱并保持模具溫度為300°C ；
(6)調(diào)整自動(dòng)噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧 停留時(shí)間為3s;
(7)將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，系統(tǒng)壓力為15MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為2-6圈，吹氣時(shí)間為5s，壓鑄溫度為700°C，高速位置壓鑄速度為lm/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為20s，壓鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。實(shí)施例3 :—種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，包括如下步驟
(1)選取大凸輪軸蓋的物料娃Si為9.0%，鎂Mg為O. 4%，鐵Fe為O. 9%，銅Cu為3. 0%，錳 Mn 為 O. 25%,鎳 Ni 為 O. 3%,鋅 Zn 為 O. 8%,鉛 Pb 為 O. 2%,錫 Sn 為 O. 08% ;鈦 Ti 為 O. 16%,鉻Cr為O. 09%、其余為鋁Al% ；
(2)將熔煉爐加熱升溫至650°C，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至710°C時(shí)，加入用量為物料O. 5%的三合一精煉劑進(jìn)行精煉；
(3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌10分鐘，采用純度為99.99%的氬氣進(jìn)行除氣操作1020分鐘，扒渣后得到物料液，靜止10分鐘準(zhǔn)備壓鑄；
(4)調(diào)整冷卻水壓力至4Mpa，以及液壓油管壓力至8Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置；
(5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至200°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 006mm，加熱并保持模具溫度為250°C ；
(6)調(diào)整自動(dòng)噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧停留時(shí)間為3s ；
(7)將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，系統(tǒng)壓力為13MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為4圈，吹氣時(shí)間為4s，壓鑄溫度為680°C，高速位置壓鑄速度為3m/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為15s。壓鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。實(shí)施例4 : 一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，包括如下步驟
Cl)選取大凸輪軸蓋的物料硅Si為9. O %，鎂Mg為O. 4%，鐵Fe為I. 1%，銅Cu為
3.5%,錳 Mn 為 O. 35%,鎳 Ni 為 O. 23%,鋅 Zn 為 O. 09%,鉛 Pb 為 O. 10%,錫 Sn 為 O. 23% ;鈦 Ti為O. 19%，鉻Cr為O. 11%、其余為鋁Al。(2)將熔煉爐加熱升溫至680°C，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至720°C時(shí)，加入用量為物料O. 6%的三合一精煉劑進(jìn)行精煉；
(3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌12分鐘，采用純度為99.99%氬氣進(jìn)行除氣操作15分鐘，扒渣后得到物料液，靜止11分鐘準(zhǔn)備壓鑄；
(4)調(diào)整冷卻水壓力至5Mpa，以及液壓油管壓力至9Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置；(5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至230°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 007mm，加熱并保持模具溫度為230°C ；
(6)調(diào)整自動(dòng)噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧停留時(shí)間為3s ；
(7)將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，系統(tǒng)壓力為14MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為3圈，吹氣時(shí)間為4s，壓鑄溫度為690°C，高速位置壓鑄速度為2m/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為14s，壓 鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于它包括如下步驟 (1)選取大凸輪軸蓋的物料娃Si，鎂Mg，鐵Fe，銅Cu，錳Mn，鎳Ni，鋅Zn，鉛Pb，錫Sn；鈦Ti，鉻Cr、鋁Al ； (2)將熔煉爐加熱升溫至600°C以上，向爐膛內(nèi)加入(I)中所述物料，繼續(xù)加熱，待物料升溫至720V ±10°C時(shí)，加入用量為物料O. 1% O. 8%的三合一精煉劑進(jìn)行精煉； (3)用鐘罩將精煉劑壓入物料液中間進(jìn)行圓周攪拌5 15分鐘，采用氬氣進(jìn)行除氣操作3 20分鐘，扒渣后得到物料液，靜止8 12分鐘準(zhǔn)備壓鑄； (4)調(diào)整冷卻水壓力至2 6Mpa，以及液壓油管壓力至6 12Mpa，接通模具自動(dòng)控溫裝置； (5)將一模兩腔的模具固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)定模板上，將模具預(yù)熱至160 250°C，在模具型腔內(nèi)均勻噴上一層水基涂料，涂型厚度為O. 005 O. 008mm，加熱并保持模具溫度為200 300。。； (6)調(diào)整噴霧設(shè)備，使得噴霧路徑能夠全面覆蓋模具型腔，同時(shí)調(diào)整芯子部位噴霧停留時(shí)間為3s ； (7 )將物料液壓入模具內(nèi)，進(jìn)行超低速壓鑄，壓鑄結(jié)束后得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟I中各組份重量百分比為硅Si為8. 0% 11. O %，鎂Mg為O. 05% O. 55%,鐵Fe彡I. 3%,銅 Cu 為 2. O 4. 0%,錳 Mn ( O. 55%,鎳 Ni ( O. 55%,鋅 Zn 彡 I. 2%,鉛 Pb ( O. 35%,錫Sn ( O. 25% ;鈦 Ti ( O. 25%，鉻 Cr ( O. 15%、其余為鋁 Al。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟(2)中熔煉爐加熱升溫至600°C 700°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟(2)中三合一精煉劑為華鈺粉狀無(wú)毒精煉劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟(3)中氬氣純度為99. 99%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟(6)中噴霧設(shè)備為自動(dòng)噴霧設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，其特征在于所述步驟(7)中超低速壓鑄的工藝參數(shù)為:系統(tǒng)壓力為12 15MPa，增壓時(shí)間輪調(diào)為2_6圈，吹氣時(shí)間為3 5s，壓鑄溫度為650 700°C，高速位置壓鑄速度小于5m/s，鑄件留模時(shí)間設(shè)定為10 20so
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金殼體速冷壓鑄鑄造方法，該方法包括選取物料、物料的熔煉、物料的精煉、精煉后用高純度氬氣除氣、模具內(nèi)自動(dòng)噴霧、物料液的超低速壓鑄。本發(fā)明通過(guò)現(xiàn)代化模擬手段(模流分析)，極大降低了開(kāi)發(fā)成本，產(chǎn)品合格率高，空隙率優(yōu)于普通工藝設(shè)計(jì)，產(chǎn)品充型過(guò)程穩(wěn)定，不僅提高了質(zhì)量，同時(shí)很大程度上提高模具的壽命，且由于采用了自動(dòng)化，大大節(jié)省了人力和時(shí)間，提高了產(chǎn)品的精度和合格率。
文檔編號(hào)B22D17/32GK102699305SQ20121017258
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者張曉 , 杜秋峰 申請(qǐng)人:太倉(cāng)海嘉車輛配件有限公司