[發明專利]一種合金鑄造工藝及溫度控制方法

在審

• 申請號: 201410506562.3
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105441719A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 陳凌;王琰;任琪;程曉
• 申請（專利權）人: 無錫康柏斯機械科技有限公司
• 主分類號: C22C18/00
• 分類號: C22C18/00;C22C1/02;B22D17/00;B22D27/04;B22D17/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明屬于合金鑄造領域，具體而言涉及一種合金鑄造工藝及其溫度控制方法。

背景技術

鑄鋅合金為ZnA1一Cu-Mn系四元合金，由于具有熔點較低、力學性能優良且易電鍍等優點，被廣泛用作各類壓鑄零件，目前我國珠江三角洲一帶壓鑄鋅合金的用量達2O萬t/a～30萬t/a，主要用于生產各種檔次的玩具及汽車零部件等，壓鑄鋅合金的質量標準盡管已漸趨統一，其成分要求大致相同，但不同種類的壓鑄合金使用的效果卻存在很大差異，有的合金反映良好，有的就較差，這與生產工藝有關，本文通過對各種影響因素比較，探索出新的生產工藝，并制備出壓鑄鋅產品進行比較。

煤氣爐生產工藝使用高純鋅液作為合金生產原料，用煤氣爐避免了因攪拌機熔化而出現的增鐵現象。為了控制合金錠重在±0.3Kg范圍以內，采用石墨錐控制流量技術。該工藝流程簡單，生產成本低，但煤氣氣爐的缺陷是直收率低，機械攪拌使合金液的成分均勻性差，電爐生產工藝，用大功率工頻有芯爐將鋅熔化并除掉熔渣，然后將鋅液從爐子開孔處流出，再流人無芯爐，將合金元素物料熔化并形成合金液，利用傾翻裝置將合金液倒出，通過溜槽流入保溫爐內，再通過機械勺舀出，然后注入鋅模內，該工藝最大的缺陷是從無芯爐到電阻爐的傾翻過程中產生的浮渣較多。且直線鑄錠機的爬行振動對合金錠表面的質量形成不利。同時能耗較大。

現有技術中，在鋁合金件的鑄造生產時，僅在模具的溫度異常區域布置冷卻水管，進行冷卻，生產時，根據產品外觀狀態，人工噴淋冷卻控制溫度，一系列人工控制的操作，控制性非常差，且無法獲知模具的溫度異常區域的合適溫度，導致試制成本高，批量生產中產品的合格率非常低。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種合金鑄造工藝，包括如下步驟：

a、將合金熔煉初始溫度設定在450℃—460℃之間，待合金全部熔化后將溫度調整為435℃—440℃的保溫溫度；

b、將合金全部熔化后進行清渣處理，并進行成份化驗；

c、所述合金成分控制為：Fe3.8％～4.3％、Cu0.7％～1.1％、Mg0.035％～0.06％、Al＜0.02％；d、調整合金的壓射比壓為：45～50Kg/cm2；壓射速度為：3m/s；充模時間為0.02s；

e、預熱模具至250℃～280℃；

f、將合金模具的內側壁上均噴涂脫模劑和沖頭油，原裝脫劑與水的配比約為1：300；

g、將合金模退出頂出桿，并進行合模動作；

h、合金模上料后進行壓射動作，將合金熔液充入模腔；

i、待合金模內的鑄件冷卻后，頂出鑄件，并從模具中取出；

j、檢驗鑄件有無冷隔、氣孔、缺料、起泡、花紋等缺陷；

k、將步驟j中檢驗合格的鑄件去除澆口、渣口、飛邊等；

l、所述合金模鑄件表面進行拋砂處理，進行檢驗入庫。

進一步地，所述合金壓射時間為：1.5s；冷卻時間為6s。

進一步地，所述合金新料與回爐料的配比不超過50%。

本發明還提供了一種用于提高上述的合金鑄造工藝的溫度控制方法，包括以下步驟：

1）模具設計階段，使用模流分析軟件對模具進行成型模擬，確認模具的溫度異常區域；

2）在模具的溫度異常區域布置冷卻水管進行冷卻，在冷卻水管的管路上安裝電磁閥；在模具的溫度異常區域安裝溫度測定傳感器；將溫度傳感器的輸出端與流量控制器的輸入端相連，流量控制器的輸出端與電磁閥的流量控制輸入端相連，電磁閥控制器的輸出端連接至電磁閥的開閉信號控制端；

3）鑄造試生產階段，對追加的全部溫度測定傳感器進行記錄，做溫度曲線分析，確定溫度異常區域不會產生因溫度引起的不合格現象的合格溫度區間；

4）鑄造批量生產時，將合格溫度區間輸入至流量控制器，流量控制器將溫度傳感器測定的實時溫度與合格溫度區間進行比對，如果溫度傳感器測定的實時溫度在合格溫度區間之內，則關閉電磁閥；如果溫度傳感器測定的實時溫度在合格溫度區間之外，則打開電磁閥，電磁閥打開和關閉的時間由電磁閥控制器根據合模信號確定。

進一步地，所述模流分析軟件為FLOW3D、ANYCAST、PROCAST中任何一種。

進一步地，所述電磁閥選用KEYENCE通用型數字接觸式傳感器GT系列。

進一步地，溫度測定傳感器選用接觸式溫度傳感器。

進一步地，流量控制器選用流體非接觸型電極電磁式流量傳感器。

有益效果：本發明現有技術相比具有如下優點：

1、本發明的鑄造工藝完整細致，操作簡單；