[發(fā)明專利]一種用于半固態(tài)金屬壓鑄成型的壓鑄工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410492077.5
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN104259418A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任懷德;王繼成;李谷南
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海市潤星泰電器有限公司
• 主分類號(hào): B22D17/00
• 分類號(hào): B22D17/00;C22C21/04
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬壓鑄工藝方法，具體涉及一種用于半固態(tài)金屬壓鑄成型的壓鑄工藝方法。

背景技術(shù)

普通高速高壓壓射成型工藝需要680℃左右的高溫鋁液快速充型，成型過程中易卷氣形成內(nèi)部縮孔和氣孔缺陷，鑄件加工組裝后易產(chǎn)生氣密不良；壓鑄成型后的冷卻過程產(chǎn)品熱變形大，壓鑄毛坯變形量可達(dá)到2mm左右，清理時(shí)需要人工校形保證后續(xù)加工需要的平面度，給加工定位造成困難，也對產(chǎn)品的質(zhì)量和精確度造成不利影響。

目前，普通壓鑄工藝產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，組裝產(chǎn)品氣密不良比例在10%左右；壓鑄件的清理工序人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，外觀質(zhì)量不易保證，是壓鑄生產(chǎn)的瓶頸工序，制約了壓鑄行業(yè)的快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于半固態(tài)金屬壓鑄成型的壓鑄工藝方法，該方法采用半固態(tài)漿料的壓鑄方式，使壓鑄件產(chǎn)品內(nèi)部致密、不會(huì)產(chǎn)生氣孔，毛坯壓鑄件的形變量極小，不需要對壓鑄件進(jìn)行復(fù)雜的表面處理，能夠保證產(chǎn)品最佳的質(zhì)量和性能。

為解決上述問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：

一種用于半固態(tài)金屬壓鑄成型的壓鑄工藝方法，所述壓鑄工藝方法使用半固態(tài)壓鑄機(jī)作為加工設(shè)備，采用制漿機(jī)作為制備半固態(tài)漿料和送料的設(shè)備；所述壓鑄工藝方法的設(shè)備布局為：半固態(tài)壓鑄機(jī)的左側(cè)為制漿機(jī)，半固態(tài)壓鑄機(jī)的右側(cè)是用于向模具噴涂脫模劑的噴涂機(jī)，半固態(tài)壓鑄機(jī)的前側(cè)是用于將模具內(nèi)壓鑄件取出的取件機(jī)，取件機(jī)的右側(cè)與傳送帶配合，傳送帶的右端為操作臺(tái)，操作臺(tái)上設(shè)有用于沖去壓鑄件上水口的油壓機(jī)；

所述壓鑄工藝方法的步驟為：

（1）將模具安裝在半固態(tài)壓鑄機(jī)上，采用噴涂機(jī)將脫模劑噴涂到模具表面，然后合模；

（2）采用加熱爐將金屬原料熔化，將液態(tài)金屬原料放入保溫爐內(nèi)保存；金屬原料為鋁合金金屬原料；

（3）制漿機(jī)將保溫爐內(nèi)的液態(tài)金屬原料制備出半固態(tài)漿料；制漿機(jī)將熔化的金屬原料放入料勺內(nèi)，然后將固態(tài)的金屬變質(zhì)劑放入料勺的液態(tài)金屬原料內(nèi)，使液態(tài)金屬原料降溫并產(chǎn)生大量的晶核，制備出半固態(tài)漿料；

（4）制漿機(jī)將半固態(tài)漿料輸送至半固態(tài)壓鑄機(jī)的模具內(nèi)；由于半固態(tài)漿料的溫度較熔融狀態(tài)的金屬漿料溫度更低，更容易快速壓鑄成型，所以，半固態(tài)漿料在壓鑄成型后，其溫度較低，所以其壓鑄件出模后，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而在出模后發(fā)生變形，造成壓鑄件的形狀發(fā)生改變，確保了壓鑄件產(chǎn)品較佳的表面平整和精確規(guī)格，不需要后續(xù)加工中進(jìn)行人工打磨使產(chǎn)品形狀矯形。

（5）半固態(tài)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄動(dòng)作，然后開模，取件機(jī)將模具內(nèi)的壓鑄件取出放入傳送帶輸出；

（6）傳動(dòng)帶將壓鑄件輸送至操作臺(tái)，由油壓機(jī)沖掉壓鑄件上的水口，得到最終的壓鑄產(chǎn)品。

優(yōu)選的，步驟（5）中的半固態(tài)壓鑄機(jī)為1000T的臥式冷室壓鑄機(jī)，壓鑄溫度為586℃～594℃，壓鑄速度為4.2m/s，系統(tǒng)壓力為15.5MPa，增壓壓力為29MPa。壓鑄溫度的控制能夠使鋁合金在模具內(nèi)快速冷卻定型，取出壓鑄件后，壓鑄件已經(jīng)溫度較低，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不會(huì)因?yàn)楦邷囟l(fā)生形變，確保了壓鑄件的形狀精確性。

優(yōu)選的，步驟（3）中的液態(tài)金屬原料中各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為：硅6～7.5%，銅0.3～1.7%，鋅0.2～2.5%，鎳0.4～2.2%，鎂0.2～0.7%，鐵0.2～1.3%，其余為鋁。該液態(tài)金屬原料可作為散熱殼體的壓鑄原料或者一般設(shè)備殼體的壓鑄原料，其具有極佳的機(jī)械強(qiáng)度和散熱效果，具體性能見表1中所示。

優(yōu)選的，步驟（3）中制漿機(jī)制備半固態(tài)漿料的方法為：保溫爐內(nèi)液態(tài)金屬原料的溫度為其液相線以上12℃～23℃；制漿機(jī)將保溫爐內(nèi)熔化的金屬原料放入料勺內(nèi)，然后將固態(tài)的金屬變質(zhì)劑放入料勺內(nèi)，金屬變質(zhì)劑在料勺內(nèi)吸收液態(tài)金屬原料的熱量后熔化，使液態(tài)金屬原料降溫并產(chǎn)生大量的晶核，制備出半固態(tài)漿料；在加入金屬變質(zhì)劑的同時(shí)向料勺內(nèi)的金屬原料中吹入氬氣以加速混合與冷卻，氬氣的吹入速度為13升/分鐘；金屬變質(zhì)劑的加入量為料勺內(nèi)金屬原料質(zhì)量的1.5%～3.8%。這樣制備的半固態(tài)漿料，能夠在壓鑄機(jī)內(nèi)完整填充模具空腔，不會(huì)產(chǎn)生氣泡，并且凝固后的壓鑄件具有極佳的機(jī)械強(qiáng)度和表面平整性。

優(yōu)選的，金屬變質(zhì)劑的組分與液態(tài)金屬原料的組分相同。相同組分的金屬變質(zhì)劑能夠與液態(tài)金屬原料有效混合。