[發明專利]一種鋁合金汽車變速箱殼體的擠壓鑄造方法

有效

• 申請號: 201110306153.5
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102363211A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 陳偉軍
• 申請（專利權）人: 陳偉軍
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02;C22C21/04;C22C1/02;C22F1/043;F16H57/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳麗燕

技術領域

本發明涉及鑄造領域，特別涉及擠壓鑄造領域。

背景技術

在世界汽車市場的激烈競爭中，各國都在向高質量、高可靠性、重量輕、 節能、低成本方向發展。在材料方面表現為輕量化，用鋁合金代替部分鋼(鐵) 件，以達到汽車向高質量、低成本的發展的要求；在工藝方面表現為科學性，用 先進工藝取代傳統的工藝以達到提高毛坯精度，減少加工余量，減少原材料消 耗，降低成本的目的。要進一步擴大鋁合金材料在汽車結構和動力總成系統的 運用，現有的鋁合金鑄件的制備方法和制造工藝已難以滿足這一要求。

根據2003年的統計(鑄造Vol.54No.12)：我國重力和砂型鑄造的鋁鑄件 占鋁鑄件總量的26.1％，壓力鑄造和低壓鑄造的鋁鑄件所占比例分別為44.53 ％和25.47％，而利用精確成型的擠壓鑄造工藝生產的鋁鑄件僅占總鑄件量的 3.89％，與世界發達國家相比還有一定的差距。

目前，我國的汽車用鋁合金變速箱殼體鋁鑄件生產制造方式呈現以下幾種 形式：砂型鑄造，重力鑄造，低壓鑄造和壓力鑄造；用這些傳統的工藝制造出 的汽車用鋁合金變速箱殼體在外觀呈現冷隔、凹陷、裂紋等不同程度的質量問 題，而在內部往往會出現氣孔、縮孔、針孔等致命的缺陷，從而嚴重影響了產 品的性能。同時，因成品率較低，資源和能源利用率低，鋁廢料再生利用率不 高，環境污染嚴重等缺陷，阻礙了汽車高速的發展。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種鋁合金汽車變速箱 殼體的擠壓鑄造制備方法，在資源和能源消耗較低的條件下，產品組織致密均 勻，綜合性能進一步提高，符合汽車零部件的高品質、高性能的要求。

為實現這一目的，本發明采用的技術方案包括如下步驟：

1)配料：鋁合金材料組分的重量百分比為：5.0-6.0％Si，1.5-2.5％Ti， 0.25-0.35％Cu，0.5-1.2％Zn，1.25-1.45％Mg，Fe＜0.1％，Ni＜0.05％，Pb ＜0.05％，Sn＜0.05％，其余為Al。

2)熔煉：將熔化爐升溫，待溫度上升到300-320℃時，將鋁錠和中間合金 加入集中熔化爐中，繼續升溫到750-760℃時，先在吊包底部加入用量為鋁液 量的2.5-3.0％的精煉劑，鋁合金全部溶解后轉入吊包，攪拌10-15分鐘；加 入用量為鋁液量的1.5-2％的晶粒細化劑。對合金進行細化20-30分鐘，直到 液面無氣泡冒出，靜置10-40分鐘后，加入用量為鋁液量的0.1-0.3％的除渣 劑，撈取表面浮渣后，降溫至700-710℃即可準備澆注。

3)準備模具：汽車變速箱殼體鑄件模具采用一模兩腔對稱分布形式，將一 模兩腔模具固定在350T臥式間接擠壓鑄造機上，將模具預熱至200-220℃，然 后在模具型腔內均勻噴上一層具有隔熱、保溫作用的脫模劑，涂層厚度18-22 微米，繼續加熱模具至350-400℃。

4)擠壓鑄造：采用機械手料勺從吊包向擠壓鑄造機料桶輸送合金液，擠壓 鑄造機沖頭向模具型腔平穩推進合金液、快速增壓凝固結晶，這時調節擠壓鑄 造工藝參數為：擠壓壓力115-120MPa，保壓時間35-40s，充型速度0.6-0.8m/s， 充型時間3-5s，充型完畢，動定模分開，取出鑄件，得汽車用鋁合金變速箱殼 體毛坯；

5)熱處理：將擠壓鑄造成型的毛坯進行T6熱處理，把毛坯置于熱處理爐 中，隨爐加溫2小時至525-530℃，保溫6-8小時出爐，在水溫約20℃中進行 淬火；再進行155-160℃×6小時的時效處理，得到汽車用鋁合金變速箱殼體。

本發明采用了先進的擠壓鑄造工藝進行汽車變速箱殼體的制備，采用的合 金材料為鋁合金，經集中熔化爐升溫，熔化、精煉與變質處理，然后進行澆注。 模具采用一模兩腔對稱分布形式，向擠壓鑄造機料桶輸送合金液，擠壓鑄造機 沖頭向變速箱殼體模具型腔推注合金液并增壓使鋁合金液結晶，獲得變速箱殼 體擠壓鑄造零件，再對零件進行固溶時效強化處理，得到力學性能優越的汽車 用的變速箱殼體。

本發明方法具有如下有益效果：

1.本發明用擠壓鑄造工藝制造而成的汽車用鋁合金變速箱殼體，能提高毛 坯精度，減少加工余量，實現資源和能源的低消耗，促使經濟效益的提高。

2.與現有技術相比，本發明通過優化鋁合金成分設計，使其更適于擠壓鑄 造生產工藝，使得所制備的汽車用鋁合金變速箱殼體綜合性能好