專利名稱：局部加壓機構(gòu)及利用該機構(gòu)制造汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種局部加壓機構(gòu)及制造發(fā)動機懸置隔墊的方法。
背景技術(shù)：
目前，四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊是采用鋁合金金屬型重力鑄造、壓力鑄造、鍛造、以及黑色金屬精密鑄造方法生產(chǎn)的。然而，鋁合金重力鑄造和壓鑄方法生產(chǎn)的發(fā)動機懸置隔墊內(nèi)部質(zhì)量差及表面硬度不高，力學(xué)性能差；鍛造雖然能夠滿足內(nèi)部質(zhì)量要求及性能要求，但后續(xù)加工量大，成本高；黑色金屬精磨鑄造密度大，比強度低，不能適應(yīng)汽車輕量化及節(jié)能環(huán)保的要求，并且加工余量大，成本居高不下，滿足不了不斷發(fā)展的四驅(qū)車的使用要求；液態(tài)模鍛是一種較受歡迎的方法，而采用液壓機的液態(tài)模鍛生產(chǎn)四驅(qū)汽車懸置隔墊，其生產(chǎn)工序復(fù)雜，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長，無法滿足大批量生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種局部加壓機構(gòu)及利用該機構(gòu)制造汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，以解決現(xiàn)有生產(chǎn)四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法工序復(fù)雜、生產(chǎn)周期長且產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量差、內(nèi)部及表面硬度不高、力學(xué)性能差的問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是裝置方案所述機構(gòu)包括局部加壓鑲針、司筒、連接套和油缸，油缸的傳動桿通過連接套與局部加壓鑲針的一端連接，局部加壓鑲針的另一端裝在司筒內(nèi)且與待加工零件的澆注末端接觸，司筒與待加工零件對接；方法方案所述方法包括如下步驟步驟一、模具的設(shè)計與成型采用雙澆道的澆注方式，設(shè)計主澆道澆口尺寸為29X24mm，拔模斜度為5°，輔助澆道澆口開在待加工零件的頂端壁厚處，尺寸為20 X 15mm，拔模斜度為10° ;步驟二、鋁合金熔煉將鋁合金放入坩堝里加熱熔化；鋁合金熔化后，對鋁液進行精煉除渣處理，降溫到近液相線溫度600-640°C ；步驟三、擠壓鑄造過程模溫機通過油缸與擠壓模具連接，分別對擠壓模具和模溫機進行調(diào)試，調(diào)試最終模溫機調(diào)溫至220-270°C，使加熱的油通過油路對擠壓模具進行加熱，擠壓模具升溫至200°C _250°C時進行保溫；步驟四、將經(jīng)步驟二熔化的鋁液澆入間接沖頭擠壓鑄造機的料筒后，澆注時的溫度為600-640°C，用沖頭將鋁液壓入到經(jīng)步驟二保溫后的擠壓模具的型腔內(nèi)，壓射速度為O. 1-0. 5m/s，壓射力為 12-14Mpa ；步驟五、啟動油缸，油缸將連接套及加壓鑲針頂出，將司筒內(nèi)的鋁合金液體及部分零件鋁合金液體壓入到待加工零件內(nèi)，并持續(xù)給壓，時間為3. 5-5. 5s ;同時對擠壓模具進行保壓，保壓時間為5-15s ;在擠壓過程中油缸對模具起到順利冷卻的作用，實現(xiàn)零件的順序凝固；
步驟六、待零件完全凝固后，取出成型隔墊，自然冷卻后即得到產(chǎn)品。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明采用先進的間接沖頭擠壓鑄造生產(chǎn)，并且實現(xiàn)了整個擠壓鑄造過程的全自動化，達到世界先進水平。每件零件的生產(chǎn)節(jié)拍僅為50s，大大簡化了生產(chǎn)工序，實現(xiàn)了四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的大規(guī)模生產(chǎn)。2、本發(fā)明是采用近液相線溫度范圍成型的一種方法，成型溫度低于傳統(tǒng)的擠壓鑄造溫度，打破了傳統(tǒng)的高溫澆注便于傳遞壓力的傳統(tǒng)思想。金屬液充型溫度低，充入型腔后便能在壓力作用下迅速凝固，大大減少金屬液在凝固過程中產(chǎn)生的縮孔縮松。由于充型溫度低，帶入壓鑄模的熱量少，對模具的熱沖擊小，因此能夠提高模具的使用壽命，同等材料制造的模具可延長10000模左右；3、本發(fā)明突破了傳統(tǒng)間接擠壓鑄造或壓力鑄造單澆道澆注容易成型的思想，通過輔助澆道的設(shè)計對零件頂壁厚部位輸送更多的鋁料，使零件頂端得到更好的補縮，大大減小或消除了因金屬液收縮產(chǎn)生的裂紋。 4、本發(fā)明采用先進的順序凝固思想，采用與模溫機相連的油缸，實現(xiàn)零件在凝固過程中的順序凝固，凝固順序為上端先凝固，下端后凝固，壓力通過金屬液傳遞到需要加壓的位置，使得金屬液一直在壓力作用下凝固，實現(xiàn)壓力的有效傳遞，逐層擠壓，減小甚至消除了金屬液因收縮產(chǎn)生的縮孔縮松等內(nèi)部缺陷。5、本發(fā)明根據(jù)零件中間壁薄上端壁厚的結(jié)構(gòu)特點，采用局部加壓機構(gòu)對零件頂端進行局部加壓，再一次進行物理補縮，大大降低了縮孔縮松出現(xiàn)的幾率，并且使得零件組織更加致密，提高零件機械性能。6、本發(fā)明中在較高壓力下成型，合金的熔點升高，相應(yīng)增加了生長動力學(xué)過冷度，在一定的范圍內(nèi)增加壓力，導(dǎo)致晶體生長速度提高，同時核心的長大必然會受到鄰近晶核長大的抑制，使長大趨勢受阻，這種阻力隨著晶核密度的增加而更加強烈，從而使組織細化；同時擠壓鑄造過程中，合金在凝固時由于受到擠壓力的作用，凝固初期的初生a -AI枝晶在長大過程中由于強度較低，在較大的外力作用下會發(fā)生破碎而導(dǎo)致枝晶碎化，獲得細小晶粒，提高了零件的機械性能。7、本發(fā)明采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn)四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，可簡化模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工序，縮短生產(chǎn)周期，延長模具壽命，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，滿足汽車件生產(chǎn)量大、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性高的要求且具有消除縮孔、縮松和裂紋等缺陷，細化和改善組織和力學(xué)性能等優(yōu)點。


圖I為局部加壓機的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是司筒的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是雙澆道澆注方式示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的機構(gòu)包括局部加壓鑲針I(yè)、司筒2、連接套3和油缸4，油缸4的傳動桿通過連接套3與局部加壓鑲針I(yè)的一端連接，局部加壓鑲針I(yè)的另一端裝在司筒2內(nèi)且與待加工零件5的澆注末端接觸，司筒2與待加工零件5對接。
具體實施方式
二 結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的司筒2與待加工零件5接觸的端面開有橫截面為梯形的通孔5-1，梯形的底角為74。，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點為避免司筒壁周圍鋁液快速凝固阻礙局部加壓機構(gòu)的運行。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖I-圖3說明本實施方式，本實施方式的所述方法包括如下步驟步驟一、模具的設(shè)計與成型采用雙澆道的澆注方式，設(shè)計主澆道澆口尺寸為29X24mm，拔模斜度為5°，輔助澆道澆口開在待加工零件5的頂端壁厚處，尺寸為20 X 15mm，拔模斜度為10° ;步驟二、鋁合金熔煉將鋁合金放入坩堝里加熱熔化；鋁合金熔化后，對鋁液進行精煉除渣處理，降溫到近液相線溫度600-640°C ；步驟三、擠壓鑄造過程模溫機通過油缸4與擠壓模具連接，分別對擠壓模具和模溫機進行調(diào)試，調(diào)試最終模溫機調(diào)溫至220-270°C，使加熱的油通過油路對擠壓模具進行加 熱，擠壓模具升溫至200°C _250°C時進行保溫；步驟四、將經(jīng)步驟二熔化的鋁液澆入間接沖頭擠壓鑄造機的料筒后，澆注時的溫度為600-640°C，用沖頭將鋁液壓入到經(jīng)步驟二保溫后的擠壓模具的型腔內(nèi)，壓射速度為
O.1-0. 5m/s，壓射力為 12-14Mpa ；步驟五、啟動油缸4，油缸4將連接套3及加壓鑲針I(yè)頂出，將司筒2內(nèi)的鋁合金液體及部分零件鋁合金液體壓入到待加工零件5內(nèi)，并持續(xù)給壓，時間為3. 5-5. 5s ;同時對擠壓模具進行保壓，保壓時間為5-15s ;在擠壓過程中油缸4對模具起到順利冷卻的作用，實現(xiàn)零件的順序凝固；步驟六、待零件完全凝固后，取出成型隔墊，自然冷卻后即得到產(chǎn)品。
具體實施方式
四本實施方式的步驟二中坩堝使用時，先預(yù)熱到150-200°C，保溫50-60分鐘，隨后快速升溫到850-950°C，保溫30-40分鐘，之后降到720_750°C，此步驟的優(yōu)點是延長坩堝的使用壽命，有助于坩堝釉料的保護。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式的驟二中所述鋁合金為ADC12，ADC12價格適中，流動性好，便于后期的切削加工。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六本實施方式的步驟三中模溫機的調(diào)試過程如下將模溫機調(diào)溫到30-50°C，運行10-15分鐘，之后將溫度升至120-150°C，運行20-25分鐘后排出油路中的氣體，此步驟的優(yōu)點為將模溫機內(nèi)的氣體完全排出，保障設(shè)備的正常運行。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七本實施方式的步驟三與步驟四之間還需要采用噴涂機械手對擠壓模具的型腔表面用噴涂液進行噴涂，噴涂時間為2-3. 5s，使模具表面能夠噴涂均勻；隨后對擠壓模具進行吹氣，吹氣時間為I秒，對擠壓模具表面進行吹干，防止脫模劑隨鋁液流動造成零件表面缺陷。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八本實施方式的噴涂液為脫模劑與水的混合物，水與脫模劑的體積比為20 1，脫模劑濃度適中便于零件脫模并且能對模具起到很好的保溫作用。其他實施步驟與具體實施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種局部加壓機構(gòu)，其特征在于所述機構(gòu)包括局部加壓鑲針(I)、司筒(2)、連接套(3)和油缸(4)，油缸(4)的傳動桿通過連接套(3)與局部加壓鑲針(I)的一端連接，局部加壓鑲針(I)的另一端裝在司筒(2)內(nèi)且與待加工零件(5)的澆注末端接觸，司筒(2)與待加工零件(5)對接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述局部加壓機構(gòu)，其特征在于司筒(2)與待加工零件(5)接觸的端面開有橫截面為梯形的通孔(5-1)，梯形的底角為74°。
3.一種基于權(quán)利要求I所述的局部加壓機構(gòu)制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟 步驟一、模具的設(shè)計與成型采用雙澆道的澆注方式，設(shè)計主澆道澆口(6)尺寸為29 X 24mm，拔模斜度為5°，輔助澆道澆口(7)開在待加工零件(5)的頂端壁厚處，尺寸為20 X 15mm，拔模斜度為10° ; 步驟二、鋁合金熔煉將鋁合金放入坩堝里加熱熔化；鋁合金熔化后，對鋁液進行精煉除渣處理，降溫到近液相線溫度600-640°C ； 步驟三、擠壓鑄造過程模溫機通過油缸(4)與擠壓模具連接，分別對擠壓模具和模溫機進行調(diào)試，調(diào)試最終模溫機調(diào)溫至220-270°C，使加熱的油通過油路對擠壓模具進行加熱，擠壓模具升溫至200°C _250°C時進行保溫； 步驟四、將經(jīng)步驟二熔化的鋁液澆入間接沖頭擠壓鑄造機的料筒后，澆注時的溫度為600-640°C，用沖頭將鋁液壓入到經(jīng)步驟三保溫后的擠壓模具的型腔內(nèi)，壓射速度為0.1-0. 5m/s，壓射力為 12-14Mpa ； 步驟五、啟動油缸(4)，油缸⑷將連接套(3)及加壓鑲針I(yè)頂出，將司筒⑵內(nèi)的鋁合金液體及部分零件鋁合金液體壓入到待加工零件(5)內(nèi)，并持續(xù)給壓，時間為3. 5-5. 5s ;同時對擠壓模具進行保壓，保壓時間為5-15s ； 步驟六、待零件完全凝固后，取出成型的四驅(qū)汽車懸置隔墊，自然冷卻后即得到四驅(qū)汽車懸置隔墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，其特征在于步驟二中坩堝使用時，先預(yù)熱到150-200°C，保溫50-60分鐘，隨后快速升溫到850_950°C，保溫30-40分鐘，之后降到720-750°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊墊的方法，其特征在于步驟二中所述鋁合金為ADC12。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，其特征在于步驟三中模溫機的調(diào)試過程如下將模溫機調(diào)溫到30-50°C，運行10-15分鐘，之后將溫度升至120-150°C，運行20-25分鐘后排出油路中的氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，其特征在于步驟三與步驟四之間還需要采用噴涂機械手對擠壓模具的型腔表面用噴涂液進行噴涂，噴涂時間為2-3. 5s,隨后對擠壓模具進行吹氣，吹氣時間為I秒，再對擠壓模具表面進行吹干。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述制造四驅(qū)汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，其特征在于所述噴涂液為脫模劑與水的混合物，水與脫模劑的體積比為20 I。
全文摘要
局部加壓機構(gòu)及利用該機構(gòu)制造汽車發(fā)動機懸置隔墊的方法，它涉及一種局部加壓機構(gòu)及制造汽車發(fā)動機隔墊的方法。該方法為解決現(xiàn)有生產(chǎn)四驅(qū)汽車懸置隔墊的方法工序復(fù)雜、生產(chǎn)周期長且產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量差、內(nèi)部及表面硬度不高、力學(xué)性能差的問題。裝置方案油缸的傳動桿通過連接套與局部加壓鑲針的一端連接，局部加壓鑲針的另一端裝在司筒內(nèi)且與待加工零件的澆注末端接觸，司筒與待加工零件對接；方法方案模具的設(shè)計與成型；鋁合金熔煉；擠壓鑄造過程；在擠壓過程中油缸對模具起到順利冷卻的作用，實現(xiàn)零件的順序凝固；待零件完全凝固后，取出成型隔墊，自然冷卻后即得到產(chǎn)品。本發(fā)明用于制造四驅(qū)汽車懸置隔墊。
文檔編號B22D17/00GK102784898SQ20121031876
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者吉澤升, 王偉東, 王紹著, 趙密 申請人:哈爾濱吉星機械工程有限公司, 哈爾濱理工大學(xué)