[發明專利]一種汽車壓鑄零件的生產工藝

有效

• 申請號: 201610796047.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106244870B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 曠文中
• 申請（專利權）人: 寧波環亞機械制造有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/02;C22F1/043;B22D27/00;B22D17/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種汽車零件加工技術領域，具體涉及一種鋁合金汽車壓鑄零件的生產工藝。

背景技術

鋁合金壓鑄件中在汽車上的應用非常廣泛，但現有技術中的大多汽車鋁合金壓鑄件采用簡單工藝制造，其性能不高，不能滿足關鍵零部件性能要求或高檔汽車對零部件的高質量要求。公開日為2013年5月22日，公開號為CN 103111596 A的中國專利文獻公開了一種汽車變速器殼體壓鑄工藝，包括步驟一：壓鑄前準備；步驟二：壓鑄工序，即先在壓鑄模具表面噴涂一層脫模劑；然后插入抽芯，抽芯插入的順序為：活塊→前滑塊和后滑塊→左滑塊和右滑塊；接下來是合模；合模完之后開始壓射；待壓射完成之后，開始開模；開模完成之后，抽出抽芯，抽芯抽出的順序為：左滑塊和右滑塊→前滑塊和后滑塊；最后將毛坯取出，并采用頂出裝置將活塊頂出；步驟三：壓鑄后處理。這種汽車變速器殼體鋁合金壓鑄件只是用來取代現有汽車變速器殼體黑色砂型鑄造工藝存在的生產效率低、產品合格率偏低、生產環境惡劣、生產成本較高以及不適合汽車輕量化的問題，但這種壓鑄件性能不高，不能滿足關鍵零部件性能要求或高檔汽車對零部件的高質量要求。

發明內容

本發明的目的是為解決現有技術的汽車鋁合金壓鑄件性能不高，不能滿足關鍵零部件性能要求及高檔汽車對零部件的高質量要求的問題，提供一種高質量的汽車壓鑄零件的生產工藝。

本發明為實現上述目的所采用的具體技術方案是，一種汽車壓鑄零件的生產工藝，包括以下步驟：

a.配置原料：以重量份計，包括8.5-9.5份的硅， 2.5-3.5份的銅， 80-82份的鋁。本發明中硅作為主要加入元素，硅在保持鋁合金密度小、比強度高等特點的同時，能提高流動性，提高鋁合金的鑄造性能，降低鋁合金的熱裂傾向和收縮率，提高鑄造件的致密性；加入銅的目的主要是提高鋁合金的機械性能。

合金熔煉：將鋁、硅、銅預熱至260-270℃，先將鋁加入熔煉爐中熔化，鋁全部熔化后將熔液升溫至720-730℃，放入硅及銅，完全融入后將合金熔液控制在760-780℃。

變質處理：以重量份計，將0.3-0.5份的變質劑鍶以中間合金Al-10%Sr的形式放入熔煉爐，待熔液溫度回升至760-780℃時進行變質處理，攪拌均勻后保持溫度并靜置6-8分鐘。由于鑄造鋁硅合金中的共晶硅呈粗大的針狀或片狀，會降低鋁合金的強度與塑性，加入變質劑可以改變共晶硅的形態，從而提高大大鋁合金的性能。另外，這里中間合金Al-10%Sr中的鋁不在步驟a中鋁的重量份范圍內。

電磁攪拌：將靜置后的合金熔液移入保溫爐內，對合金熔液施加電磁場，使合金熔液產生感應渦流，實施電磁攪拌，同時保持保溫爐內的溫度為720-740℃。電磁攪拌可以除去合金熔液中的氣泡，增加鋁盒金的致密性。

充氯除氫：通過石墨管往合金熔液內通入干燥的氯氣，除去合金熔液內的氫氣，氯氣的流量是0.8-1.2升/秒，處理時間為3-4分鐘。在合金熔液內通入干燥的氯氣，利用氯氣與合金熔液內的氫氣反應生成易于揮發的氯化氫而使合金熔液內的氫得到去除。

合模注氧：模具閉合形成型腔及澆道，通過設置在澆注口下游側的注氣孔向壓鑄模具的壓射室和型腔內注入氧氣，驅除壓射室和型腔內的空氣，清潔壓射室和型腔，注入氧氣時間持續10-15秒，壓力為0.8-1.2 MPa。注入氧氣可以將壓射室和型腔中的空氣排出，在壓鑄時型腔內僅殘留少量氧氣，這些氧氣與合金熔液中的金屬反應，生成氧化物微粒分布在鋁合金中，這些微粒可以提高壓鑄零件的表面硬度及整體強度，同時注氧消除了壓鑄零件中的氣孔，有利于對壓鑄零件的熱處理或焊接操作，大大提高了成品的質量。

真空壓注：停止對型腔及壓射室注氧并從壓鑄模具的頂部對型腔及壓射室抽真空；從澆料口向壓射室內注入合金熔液，壓注時控制合金熔液的溫度為690-710℃，注入完成后沖頭以0.2-0.3米/秒的速度壓入壓射室，使壓射室內的合金熔液經澆道進入型腔，當沖頭行進至壓射室容積的三分之一時，停止抽真空并使沖頭線性加速，至沖頭行進至壓射室容積的三分之二時，沖頭的壓入速度加速至3-4米/秒，沖頭壓入完成后，保持沖頭壓力12-15MPa，直至壓鑄零件固化。

脫模成型：待壓鑄零件冷卻后脫模取出。

作為優選，在鋁合金的原材料中，以重量份計，還包括0.5-0.6份的鐵， 0.1-0.15份的鉬， 0.3-0.4份的鎂及0.3-0.4份的錳。加入鐵與鉬的組合有利于提高合金熔液的壓鑄性能，且可以防止鋁合金粘積在模具上；加入鎂與錳的組合可以更大程度地提高鋁合金的穩定性。